《电路基础》RC选频网络特性实验

《电路基础》RC 选频网络特性实验
一． 实验目的
1． 加深理解RC 选频网络的选频特性
2． 测量RC 网络选频的选频特性
二． 实验原理说明
如图12-1所示的RC 串、并联网络由R 1C 1串联及R 2C 2并联网络组成，一般取R 1=R 2=R ，C 1=C 2=C 。

该电路输入信号i U 的频率变化时，其输出信号幅度0U 随着频率的变化而变化。

+
R 1
+
−
图12-1 RC 选频网络
用Z 1串联网络的阻抗，用Z 2表示并联网络的阻抗，则有：
输出信号： 2
120Z Z Z U U i += 式（12-1） 1
111C j R Z ω+= 2
2221C R j R Z ω+= 代入式（12-1），得到 )1()1(11112
112122122211222
0R C R C j C C R R C R j R C j R C R j R U U i ωωωωω-+++=++++= 在实验中取R 1=R 2=R ，C 1=C 2=C ，则上式变为
)1(310RC RC j U U i ωω-+= 式（12-2）
用RC
10=ω代入式（12-2），得到 )(31000ω
ωωω-+=j U U i 若用电压传递系数K 表示U 0的模值，则： 20020)(31
ωωωω-+==i U U K 对应于不同的频率f =πω2，可以画出RC 串、并联网络的选频特性曲线，如图12-2所示。

可见，当频率为ω0时，幅频特性有最大值31
相频特性为0。

这正是称之为选频网络的原因所
在。

图12-2中，当ω>ω0（ω/ω0>1）时，电路呈感性；当ω<ω0（ω/ω0<1）时，电路呈容
性；当ω=ω0（ω/ω0=1）时，K = K 0 = 3
1,达到最大值，所以f = f 0 = RC
π21为谐振频率。

用此选频网络与具有正反馈的放大器可以组成RC 振荡器。

如图12-3所示。

图12-3 正弦拨振荡器
三． 实验设备
名称 数量 型号
1． 低频信号源 1台
2． 交流毫伏表 1台
3． 直流稳压电源 1台
4． 示波器 1台
5． 电阻 2只 15k Ω*2
6． 电容 2只 0.01μF*2
7． 桥形跨接线和连接导线 若干 P8-1和50148
8． 实验用9孔方板 一块 297mm ×300mm
四． 实验步骤
1． 按图12-4接线，将低频信号源接到网络的输入端AD ，输出端CD 接到毫
伏表上。

R 1，R 2取15k Ω，C 1，C 2取0.01μF （10nF ）。

图12-4 测量选频特性实验线路
2． 保持信号源输出电压U S = 9V ，改变信号频率f ，用毫伏表测量相应频率点 的输出电压U 0，记录数据并填入表12-1。

五． 注意事项
1． 对于RC 选频网络，频率较低,调试时应选用低频信号源。

.
2． 调节信号源频率时要保持信号幅度不变。

3． 由于元件参数均为标称值，所以由公式RC
f π210=所得的频率有误差。

六． 分析与讨论
总结RC 选频网络的工作原理。