电路分析基础十二.docx

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电路分析基础十二

电路分析基础

实验报告

班级:

学号：

姓名：

课程时间：

2014.12.30

实验台编号：

01

十二、幅频特性和相频特性

1、实验内容

1、测量RC串联电路频率特性曲线

元件参数：

R=1K，C=0.1uF，输入信号：

Vpp=5V、f=100Hz~15K正弦波。

测量10组不同频率下的Vpp，作幅频特性曲线。

2、测量RC串联电路的相频特性曲线

电路参数同上，测量10组不用频率下的相位，作相频特性曲线。

用李莎育图像测相位差。

3、测量RC串并联（文氏电桥）电路频率特性曲线和相频特性曲线

元件参数：

R=1K，C=0.1uF

2、实验设备

函数信号发生器、面包板、电阻（1000Ω2个）、电容（0.1uF2个）、示波器、导线若干

3、实验原理

（一）RC低通网络（测电容两端的输出信号）

网络函数为:

幅频特性为:

相频特性为:

随着频率的增加，

将减小，说明低频信号可以通过。

当

即

时，角频率称为截止角频率

。

频率特性和相频特性如图：

图1：

RC低通网及其频率特性

（二）RC高通网络（测电阻两端的输出信号）

网络传递函数为

幅频特性为:

相频特性为:

随着频率的降低而减小，说明高频信号可以通过，低频信号被衰减或抑制。

网络截止频率仍为

。

频率特性和相频特性如图：

（三）RC带通网络,又称为文氏电桥（RC串并联）

网络传递函数为：

幅频特性为:

相频特性为:

可知当信号频率为

模

为最大，即输出和输入相移为零。

信号频率偏离越远，信号被衰减和阻塞越厉害。

说明该RC网络允许以

为中心的一定频率范围（频带）内的信号通过，而衰减或抑制其它频率的信号，即对某一窄带频率的信号具有选频通过的作用，因此，将它称为带通网络，或选频网络，而将ω0称为中心频率。

当

时，所对应的两个频率称为截止频率，用

和

表示。

频率特性和相频特性如图：

4、实验步骤

1.调节函数信号发生器，使其产生VPP=5V的正弦波波形。

（频率在100Hz~15000Hz之间变化）

2.在面包板上搭接RC串联电路。

3.将函数信号发生器以及示波器连入电路中，利用示波器的两个通道分别输出函数信号发生器的波形以及电容两端的波形。

4.改变示波器的位置，使示波器输出电阻两端的波形。

5.搭接RC串并联电路，即文氏电桥，然后输出并联部分的波形。

6.记录数据，保存波形。

5、实验电路图

RC低通网络

RC高通网络

RC带通网络

6、实验结果

1.数据记录：

RC低通网络

频率（Hz）

100

300

500

700

1000

4500

7500

9000

12000

15000

Vpp1（V）

5.16

5.04

5.04

5.00

4.88

4.88

4.88

4.88

4.88

4.88

Vpp2

（V）

5.08

4.88

4.72

4.48

4.04

1.56

1.04

0.88

0.86

0.84

φ▫

-4▫

-12▫

-20▫

-26▫

-35▫

-69▫

-77▫

-79▫

-81▫

-83▫

RC高通网络

频率（Hz）

100

500

800

1200

1500

2000

3000

6000

10000

15000

Vpp1（V）

5.04

5.04

5.04

4.96

4.96

4.92

4.96

4.80

4.80

4.80

Vpp2

（V）

0.34

1.64

2.48

3.14

3.52

3.96

4.40

4.72

4.76

4.8

φ▫

88▫

70▫

61▫

50▫

45▫

37▫

25▫

15▫

9▫

5▫

RC带通网络

频率（Hz）

100

500

800

1000

1500

3000

6000

8000

11000

15000

Vpp1（V）

5.04

5.04

5.00

5.00

4.96

4.96

4.88

4.84

4.84

4.84

Vpp2

（V）

0.34

1.26

1.54

1.62

1.66

1.48

1.04

0.86

0.64

0.48

φ▫

81▫

43▫

25▫

17▫

0▫

-26▫

-49▫

-58▫

-65▫

-69▫

2.曲线：

RC低通网络幅频特性

RC低通网络相频特性

RC高通网络幅频特性

RC高通网络相频特性

RC带通网络幅频特性

RC带通网络相频特性

3.波形图：

RC低通网络

RC高通网络

RC带通网络

七、实验总结

这次的实验总体来说并不是很难，但是由于数据很多，又需要自己不断地去调试不同的频率，从而得到向输出的波形，过程还是很繁琐的，但是最终我们克服了自己内心的烦躁，将整个实验完整的做了下来，感觉很不错，实验就是需要我们自己去摸索去尝试，而不是等着老师告诉我们应该如何去做，在这次试验中我不仅了解了三种RC网络的性质，更是磨练了我的耐性，感觉收获很大。