RC选频网络特性测试

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1、电路理论基础实验报告实验十八RC选频网络特性测试刘健阁、乐云天、雷弛小组电路理论基础实验报告实验十八RC选频网络特性测试刘健阁乐云天雷弛指导教师杨智中山大学信息科学与技术学院广东省广州市510006实验时间地点：2014年6月9日中山大学东校区实验中心C103实验操作人：刘健阁、乐云天、雷弛（此实验报告由刘健阁、乐云天、雷弛同学共同撰写）实验目的：1.熟悉RC串并联电路的结构特点及其应用。2.学会用交流毫伏表和示波器测定RC串并联电路的幅频特性和相频特性。实验原理：1.RC串并联电路如下图所示，该电路结构简单，被广泛地用于低频振荡电路中作为选频环节，可以获得很高纯度的正弦波电压。1、用

2、函数信号发生器的正弦输出信号作为上图的激励信号ui，并保持ui值不变的情况下，改变输入信号的频率f,用交流毫伏表或示波器测出输出端相应于各个频率点下的输出电压U0值，将这些数据画在以频率f为横轴，U0为纵轴的坐标纸上，用一条光滑的曲线连接这些点，该曲线就是上述电路的幅频特性曲线。RC串并联电路的一个特点是其输出电压幅度不仅会随输入信号的频率而变，而且还会出现一个与输入电压同相位的最大值，如下图所示。第1页，共4页电路理论基础实验报告实验十八RC选频网络特性测试刘健阁、乐云天、雷弛小组由电路分析得知，该网络的传递函数为1𝐻(𝜔)=13+𝑗(𝜔𝑅𝐶−)𝜔𝑅𝐶当11ω=ω0=,𝑓=𝑓0=𝑅𝐶

3、2𝜋𝑅𝐶即𝑈01𝐻(𝜔)==𝑈𝑖3且此时u0与ui同相位。f0称电路固有频率。由上图可见RC串并联电路具有带通特性。2.将上述电路的输入和输出分别接到双踪示波器的YA和YB两个输入端，改变输入正弦信号的频率，观测相应的输入和输出波形间的时延τ及信号的周期T，则两波形间的相位差为：0360（输出相位差与输入相位差）OiT将各个不同频率下的相位差φ测出,即可以绘出被测电路的相频特性曲线，如上图所示。实验设备：序号名称型号与规格数量备注1函数信号发生器12双踪示波器13交流毫伏表14RC选频网络实验线路板1DGJ-03实验内容及步骤：1.测量RC串并联电路的幅频特性。（1）在

4、实验板上按图电路选R=1kΩ，C=0.1μF。（2）调节信号源输出电压为3V的正弦信号，接入输入端。（3）改变信号源的频率f（由频率计测算得），并保持Ui=3V不变，测量输出电压U0，时的频率f0，然后再在f0左右设置其它频率点测量U0。（4）另选一组参数(如令R=200Ω，C=2.2μF）,重复测量一组数据。R=1kΩ，C=0.1μFf(Hz)218626913119015162094316835074362U0(V)0.400.600.900.951.00.900.800.750.70R=200Ω，C=2.2μFf(Hz)84.514824735646362281310561333

5、1706U0(V)0.600.800.901.00.950.900.800.700.600.50（斜体表示实验测得原始数据，正体表示根据原始数据计算数据）第2页，共4页电路理论基础实验报告实验十八RC选频网络特性测试刘健阁、乐云天、雷弛小组3.测量RC串并联电路的相频特性按实验原理说明2的内容、方法步骤进行，选定两组电路参数进行测量。R=1kΩ，C=0.1μFf(Hz)262652910116715842142314531684358T(ms)3.8171.5341.0990.8570.6310.4670.3180.3160.229τ(μs)6006060200-15-25-25-25

6、Φ(度)56.5914.0819.668.400.00-11.57-28.31-28.51-39.22R=200Ω，C=2.2μFf(Hz)92.5154267351457693950115014601884T(ms)10.8116.4943.7452.8492.1881.4431.0530.8700.6850.531τ(μs)150005001400-40-100-100-100-90-7.60Φ(度)499.5027.7213.460.00-6.58-24.95-34.20-41.40-47.30-51.55（斜体表示实验测得原始数据，正体表示根据原始数据计算数据）注意事项：由于信

7、号源内阻的影响，注意在调解输出频率时，应同时调节输出幅度，使实验电路的输入电压保持不变。思考题：1.根据电路参数，估算电路两组参数时的固有频率f0。当R=1kΩ，C=0.1μF时；1𝑓0==1591.5Hz2𝜋𝑅𝐶当R=200Ω，C=2.2μf时；1𝑓0==361.7Hz2𝜋𝑅𝐶2.推导RC串并联电路的幅频、相频的数学表达式由公式可得𝑈̇0=𝐻(𝜔)𝑈̇𝑖有电路分析可知1𝐻(