电路原理移相器实验设计原理
2移相器相敏检波器实验
实验二移相器相敏检波器实验、实验目的：了解移相器、相敏检波器的工作原理。
、基本原理：1、移相器工作原理：图中，IC1、R|、R2、R3、C1构成一阶移相器(超前)，在R2=R1的条件下，其幅频特性和相频特性分别表示为：K Fi(j 3 )=Vi/V 仁-(1-j 3 F3C i)/(1+j 3 F3C1)K F1(3 )=1-1① F1(3 )=- JI -2tg 3 R3Cl其中：3 =2J f,f为输入信号频率。
同理由IC2,R4,R5,R W,C3构成另一个一阶移相器(滞后)，在R S=F4条件下的特性为：K F2(j 3 )=Vo/V 仁-(1-j 3 RwC"(1+j 3 RwC)K F2( 3 )=1-1① F2( 3 )=- J -2tg 3 RwC由此可见，根据幅频特性公式，移相前后的信号幅值相等。
根据相频特性公式，相移角度的大小和信号频率f及电路中阻容元件的数值有关。
显然，当移相电位器R W=0上式中①F2=0 ,因此①F1决定了图7—1所示的二阶移相器的初始移相角：1即① F=Q F1=- J -2tg 2 J fR3C1若调整移相电位器R W则相应的移相范围为：△①F=Q F1-①F2=-2tg -12 J fR3C1+2tg-12 J f A R W(3 已知F3=10K Q ,8=6800p, △ Rw=10k Q ,C3=0.022卩F,如果输入信号频率f 一旦确定，即可计算出图2—1所示二阶移相器的初始移相角和移相范围。
AC2、相敏检波器工作原理:图2 — 2为相敏检波器(开关式)原理图与调理电路中的相敏检波器面板图。
图中， 为交流参考电压输入端， DC 为直流参考电压输入端，Vi 端为检波信号输入端， Vo 端为检波输出端。
原理图中各元器件的作用： C1交流耦合电容并隔离直流； A1反相过零比较器，将参考 电压正弦波转换成矩形波(开关波+14V 〜-14V ) ; D1二极管箝位得到合适的开关波形V7<0V (0〜-14V ),为电子开关 Q1提供合适的工作点；Q1是结型场效应管，工作在开或关 的状态；A2工作在反相器或跟随器状态；R6限流电阻起保护集成块作用。
移相器实验报告
一、移相器与相敏检波器实验【实验目的】1. 理解移相器和相敏检波器的工作原理。
2. 学习传感器实验仪和交流毫伏表的使用。
3. 学习用双踪示波器测量相移的方法。
【实验原理】1. 移相器的工作原理移相器是由电阻、电抗元件、非线性元件和有源器件等构成的一种电路，当正弦信号经过移相器时其相位会发生改变。
理想的移相器在调整电路参数时，可使通过信号的相位在0?~360?之间连续变化，而不改变信号的幅度，即信号可不失真地通过，只是相位发生了变化，图1为移相器的工作原理，其中相角?为经过移相器所获得的。
2. 相敏检波器的工作原理相敏检波器是一种根据信号的相位来提取有用信号的处理电路，在外部同频控制信号作用下，用控制信号来截取输入信号，相敏检波器输出的直流分量为反映输入信号与控制信号相位差的直流电压，经低通滤波器lpf滤除高频分量后得到直流输出信号e；相敏检波器的组成框图见图2。
t?10?t??2 设控制信号表达式为： u??t?0?t?t2? ?t??)，输入信号与控制信号在时域中的关系见图3。
设输入信号为：u?usin( 用控制信号截取输入信号后得到：u0?u?u，对u0积分并在一个周期内取平均得：1t/2ue?usin(?t??)dt??t0?t??t/20?t??)d(?t??)???sin(u/2[cos(?t??)]t0?tuuu[cos(???)?cos?]??[cos?cos??sin?sin??cos?]?cos?2?2?? ①由式①可以看出，相敏检波器经低通滤波器输出一个反映输入信号相位差的直流电压，当??0时，即输入信号与控制信号同相时e?交时，e?0。
利用相敏检波器可以消除信号中干扰噪声的影响。
设输入信号中包含有噪声信号un和有用信号us，即：u?us?un，则：u0?u?uc?ucus?ucun，对u0积分并在一个周期内1t1t取平均得：e??ucussin(?t??s)dt??ucunsin(?t??n)dt t0t0 ?1u?，当??90?，即输入信号与控制信号正?[uscos(?s??c)?uncos(?n??c)] 通过移相器调节控制信号uc的相位，使噪声信号与控制信号相差90°相角，此时：则：e??n??c?90?，us?cos(?s??c)，即相敏检波器的输出仅含有有用信号us分量，噪声信号被剔除。
移相电路原理及简单设计
移相电路原理及简单设计移相电路是一种用于改变信号相位的电路，其主要原理是通过延迟或提前信号的某些频率成分来实现相位移动。
移相电路可以用于许多应用，例如滤波器、放大器、混频器、频率合成器、调制解调器和遥控器等。
移相电路的设计需要考虑许多因素，包括移相器的类型、电路的频率响应、信号源的输出阻抗、移相量的控制方式和移相范围等。
以下是一些移相电路的类型及其基本原理。
1. RC 移相器RC 移相器是一种简单的电路，它使用电容器和电阻器来改变信号的相位。
在 RC 移相器中，信号通过一个电容器，然后被延迟了一定的时间，因为电容器需要一定的时间来充电和放电。
这个时间延迟可以通过调整电容器和电阻器的值来控制。
例如，当信号通过一个 90 度相移器时，一个 45 度相移器可以通过电容器和电阻器的值相应地设置。
2. 传输线移相器传输线移相器是一种使用传输线进行相位移动的电路。
在这种电路中，信号通过一条传输线，然后被传输线的长度所延迟。
这个长度可以通过传输线长度和信号频率计算出来。
传输线移相器可以提供非常大的相位移动范围，但需要考虑传输线的损耗和阻抗匹配等问题。
3. 反相移相器反相移相器是一种使用反相器进行相位移动的电路。
在这种电路中，信号通过反相器，该器会将信号反转并延迟一定的时间，从而改变信号的相位。
这个时间延迟可以通过反相器的延迟或其他电路元件的延迟来控制。
4. 集成电路移相器集成电路移相器是使用集成电路芯片进行相位移动的电路。
这种电路通常包括一个或多个比例型积分器阶段，其中电容器和电阻器被整合在一起。
集成电路移相器通常可提供非常高的精度和可靠性，但也需要考虑集成电路的复杂性和成本等问题。
在实际设计中，移相电路通常需要与其他电路元件配合来达到期望的效果。
例如，在滤波器中使用移相电路可以改善滤波器的频率响应和群延迟等性能。
在遥控器中使用移相电路可以实现更可靠和可靠的信号传输。
因此，在设计移相电路时，需要考虑特定应用的要求和限制，以实现最佳性能。
实验报告移相.
实验四移相实验一、实验目的了解移相电路的原理和应用。
二、实验仪器移相器、信号源、示波器（自备）三、实验原理由运算放大器构成的移相器原理图如下图所示：图4-1 移相器原理图通过调节Rw，改变RC充放电时间常数，从而改变信号的相位。
四、实验步骤1．将“信号源”的U S100幅值调节为6V，频率调节电位器逆时针旋到底，将U S100与“移相器”输入端相连接。
2．打开“直流电源”开关，“移相器”的输入端与输出端分别接示波器的两个通道，调整示波器，观察两路波形。
3．调节“移相器”的相位调节电位器，观察两路波形的相位差。
4．实验结束后，关闭实验台电源，整理好实验设备。
五、实验报告根据实验现象，对照移相器原理图分析其工作原理。
（1）当两波形的相位差最大时：（2）当两波形的相位差最小时：六、注意事项实验过程中正弦信号通过移相器后波形局部有失真，这并非仪器故障。
实验五相敏检波实验一、实验目的了解相敏检波电路的原理和应用。
二、实验仪器移相器、相敏检波器、低通滤波器、信号源、示波器（自备）、电压温度频率表三、实验原理开关相敏检波器原理图如图5-1所示，示意图如图5-2所示：图5-1 检波器原理图图5-2 检波器示意图图5-1中Ui为输入信号端，AC为交流参考电压输入端，Uo为检波信号输出端，DC为直流参考电压输入端。
当AC、DC端输入控制电压信号时，通过差动电路的作用使、处于开或关的状态，从而把Ui端输入的正弦信号转换成全波整流信号。
输入端信号与AC参考输入端信号频率相同，相位不同时，检波输出的波形也不相同。
当两者相位相同时，输出为正半周的全波信号，反之，输出为负半周的全波信号。
四、实验步骤1．打开“直流电源”开关，将“信号源”U S1 00输出调节为1kHz，Vp-p＝8V的正弦信号（用示波器检测），然后接到“相敏检波器”输入端Ui。
2．将直流稳压电源的波段开关打到“±4V”处，然后将“U+”“GND1”接“相敏检波器”的“DC”“GND”。
实验报告移相
实验四移相实验一、实验目的了解移相电路的原理和应用。
二、实验仪器移相器、信号源、示波器（自备）三、实验原理由运算放大器构成的移相器原理图如下图所示：图4-1 移相器原理图通过调节Rw，改变RC充放电时间常数，从而改变信号的相位。
四、实验步骤1．将“信号源”的U S100幅值调节为6V，频率调节电位器逆时针旋到底，将U S100与“移相器”输入端相连接。
2．打开“直流电源”开关，“移相器”的输入端与输出端分别接示波器的两个通道，调整示波器，观察两路波形。
3．调节“移相器”的相位调节电位器，观察两路波形的相位差。
4．实验结束后，关闭实验台电源，整理好实验设备。
五、实验报告根据实验现象，对照移相器原理图分析其工作原理。
（1）当两波形的相位差最大时：（2）当两波形的相位差最小时：六、注意事项实验过程中正弦信号通过移相器后波形局部有失真，这并非仪器故障。
实验五相敏检波实验一、实验目的了解相敏检波电路的原理和应用。
二、实验仪器移相器、相敏检波器、低通滤波器、信号源、示波器（自备）、电压温度频率表三、实验原理开关相敏检波器原理图如图5-1所示，示意图如图5-2所示：图5-1 检波器原理图图5-2 检波器示意图图5-1中Ui为输入信号端，AC为交流参考电压输入端，Uo为检波信号输出端，DC为直流参考电压输入端。
当AC、DC端输入控制电压信号时，通过差动电路的作用使、处于开或关的状态，从而把Ui端输入的正弦信号转换成全波整流信号。
输入端信号与AC参考输入端信号频率相同，相位不同时，检波输出的波形也不相同。
当两者相位相同时，输出为正半周的全波信号，反之，输出为负半周的全波信号。
四、实验步骤1．打开“直流电源”开关，将“信号源”U S1 00输出调节为1kHz，Vp-p＝8V的正弦信号（用示波器检测），然后接到“相敏检波器”输入端Ui。
2．将直流稳压电源的波段开关打到“±4V”处，然后将“U+”“GND1”接“相敏检波器”的“DC”“GND”。
移相器原理
⑤旋转移相器旋钮置最大顺时针到底用示波器检测此时输入信号与输出信号并绘出两信号的电波形计算出两信号的相位差
二.移相器的频率特性检测
① 关闭仪器总电源按图连接实验线路 ②将音频振荡器输出的标准信号2KHZ/2Vp-p 由0度或180度 端口输出加入移相器的输入端①并用示波器的CH1通道检测输入信号
3.示波器线性扫描法的相位测量：
Φ=Xcm/TXcm360
四、实验应会技能
一.移相器的功能检测
① 关闭仪器总电源按图连接实验线路
②将音频振荡器输出的标准信号 2KHZ/2Vp-p 由0度或180度 端口输 出加入移相器的输入端①并用示波 器的CH1通道检测输入信号
③ 开启实验仪、移相器模块电源用示波器的CH2通道观察移相器的输出端②的输出信号波形
移相器由两级运算放大器构成其中运算放大器A1与移相网络R1、R2、W1、C1构成微分电路实现超前移相器
运算放大器A2与移相网络R4、R5、W2、C2构成积分电路实现滞后移相器改变W1与W2的大小可以改变输出信号的相位
2.相敏检波器的电路组成
能够鉴别调制信号的相位同时还具有选频能力的电子电路称为相敏检波器.实验仪中的相敏检波器电路组成与面板布局如图所示:
通过以上实验结果可以得出结论：相敏检波器中的整形电路的作用是将输入的 波转换变成 使相敏检波器中的电子开关电路能正常工作
五．相敏检波器的交流控制功能检测 ① 关闭仪器总电源按图连接实验电路与准备信号源 ② 开启实验仪电源用示波器的CH1、CH2通道分别 接相敏检波器的输入端④和输出端⑥组成一个测量 电路同时观测相敏检波器输入信号、输出信号的相位 与幅值关系.再用CH2观测附加端口②端与③端的信号 波形绘出波形图
移相电路原理及简单设计
移相电路总结(multisim10仿真)2012、7、2原来就是导师分配的一个小任务,由于书中没有现在的电路,故查找各方面资料,发现资料繁多,故自己把认为重要的地方写下来,如有不足之处请多多指正。
1、 移相器:能够对波的相位进行调整的仪器2、 原理接于电路中的电容与电感均有移相功能,电容的端电压落后于电流90度,电感的端电压超前于电流90度,这就就是电容电感移相的结果;先说电容移相,电容一通电,电路就给电容充电,一开始瞬间充电的电流为最大值,电压趋于0,随着电容充电量增加,电流渐而变小,电压渐而增加,至电容充电结束时,电容充电电流趋于0,电容端电压为电路的最大值,这样就完成了一个充电周期,如果取电容的端电压作为输出,即可得到一个滞后于电流90度的称移相电压;电感因为有自感自动势总就是阻碍电路中变量变化的特性,移相情形正好与电容相反,一接通电路,一个周期开始时电感端电压最大,电流最小,一个周期结束时,端电压最小,电流量大,得到的就是一个电压超前90度的移相效果;3、 基本原理(1)、积分电路可用作移相电路(2)RC 移相电路原理其中第一个图此时,R:0→∞ ,则φ:其中第二个图此时,R:0→∞ ,则φ:而为了让输出电压有效值与输入电压有效值相等Cu iu ou iu oU I 图1 简单的RC 移相U U图2 幅值相等...2cb db U U U =- (111)11111R j RC j C U U U j RC R R j C j C ωωωωω-=-=+++12arctan RCω=∠-其中211U U ==22arctan()RC ϕω=-4、 改进后的移相电路一般将RC 与运放联系起来组成有源的移相电路。
图3 0~90°移相 图4 270°~360°移相公式推导()RCtg C R k RC j C R U U j H U U U k U U RC j RC j U i ooiωϕωωωωωω111222222=⎪⎭⎫⎝⎛"++====+=-+-+由 ()wRCtg C R k RCj U U j H U UU k U U RC j U i o oi-=⎪⎭⎫⎝⎛"+-====+=-+-+ϕωωωω2221111 由以上移相电路分别包括了整个360°的四个象限,在应用时还要注意其应用频率与元件参数的关系,参数选得不同,移相的角度就会不同,一般说来,在靠近某移相电路的极限移相角度附近,其元器件的选择就是十分困难的。
移相器原理
移相器原理一、移相器的定义和作用移相器（Phase Shifter）是一种用于改变电路中信号的相位的装置或电路。
在电子学中，相位是指信号的偏移量或延迟，而移相器可以通过改变电路中的电流或电压来改变信号的相位。
移相器常用于无线通信、雷达系统、天线阵列等领域，用于调整信号的相位以实现特定的功能或性能优化。
二、移相器的基本原理移相器的基本原理是通过改变电路中的电感或电容来改变信号的相位。
根据电路中元件的不同，可以将移相器分为电感移相器和电容移相器。
2.1 电感移相器电感移相器是通过改变电路中的电感来改变信号的相位。
当电感移相器中的电感值发生变化时，信号通过电感时会发生相位的改变。
电感移相器常用于低频信号的移相。
2.2 电容移相器电容移相器是通过改变电路中的电容来改变信号的相位。
当电容移相器中的电容值发生变化时，信号通过电容时会发生相位的改变。
电容移相器常用于高频信号的移相。
三、电感移相器的工作原理电感移相器是通过改变电路中的电感来改变信号的相位。
主要有以下几种类型的电感移相器：串联电感移相器是将多个电感串联连接起来，通过改变串联电感的总电感值来改变信号的相位。
当串联电感的电感值增大时，信号的相位会发生正向移相；当串联电感的电感值减小时，信号的相位会发生反向移相。
3.2 并联电感移相器并联电感移相器是将多个电感并联连接起来，通过改变并联电感的总电感值来改变信号的相位。
当并联电感的电感值增大时，信号的相位会发生反向移相；当并联电感的电感值减小时，信号的相位会发生正向移相。
3.3 可变电感移相器可变电感移相器是通过改变电路中的可变电感器件来改变信号的相位。
可变电感器件可以是电感线圈的可调节端点，通过改变端点的位置来改变电感值，从而改变信号的相位。
四、电容移相器的工作原理电容移相器是通过改变电路中的电容来改变信号的相位。
主要有以下几种类型的电容移相器：4.1 串联电容移相器串联电容移相器是将多个电容串联连接起来，通过改变串联电容的总电容值来改变信号的相位。
移相电路
正絃波移相电路检测一：实验原理1.移相电路原理RC阻容移相电路，它是根据电阻R和电容C的分压相位不同，Ur和Uc合成的输出电压Uo的相位随着Ur和Uc的变化而变化，从而产生相移。
在R-C串联电路中，若输入电压是正弦波，则在电路中各处的电压、电流都是正弦波。
从相量图可以看出，输出电压相位超前输入电压相位一个φ角，如果输入电压大小不变，则当改变电源频率f或电路参数R或C时，φ角都将改变，而且相位轨迹是一个半圆。
同理可以分析出，以电容电压作为输出电压时，输出电压相位滞后输入电压相位一个φ角,同时改变电源频率f或电路参数R或C时，φ角也都将改变。
图A用相量图表示了简单串联电路中电阻和电容两端的电压U R、U C和输入电压U的关系，值得注意的是：相量法的适用范围是正弦信号的稳态响应，并且在R、C的值都已固定的情况下，由于X c 的值是频率的函数，因此，同一电路对于不同频率正弦信号的相量图表示并不相同。
在这里，同样的移相电路对不同频率信号的移相角度是不会相同的，设计中一定要针对特定的频率进行。
频率从低到高连续变化时，相移从+90°到-90°之间的一段范围内连续变化。
上图中所示的相位移动角度分别为φ1=arctg （-ωRC ）和φ2=arctg （1/ωRC ）。
相位计算如下：得出超前网络的相位：φ1=arctg （-ωRC ）同理，得出滞后网络的相位：φ2=arctg （1/ωRC ）2.正絃波转方波原理电压比较 器是集成运放非线性应用电路.它将一个模拟量电压信号和一个参考固定电压相比 较，在二者幅度相等的附近，输出电压将产生跃变，相应输出高电平或低电平。
比较器可以组成非正弦波C C u i u o R R u i u o φU R U C U I 图A. 简单的RC 移相 u i u o R 1C R R 2ui u o R 1C RR 2图B 超前网络 图C 滞后网络()()RCtg C R k RC j C R U U j H U U U k U U RC j RC j U i o o i ωϕωωωωωω111222222=++====+=-+-+ 由形变换电路及应用于模拟与数字信号转换等领域。
实验02(移相器)实验报告
实验二-移相器、相敏检波器及交流电桥实验实验1：移相器实验：一、实验目的了解运算放大器构成的移相电路的原理及工作情况二、实验原理图三、实验器械移相器、音频振荡器、双线（双踪）示波器、主、副电源四、实验数据记录和数据处理实验数据如下：5Khz时，移相范围为15us7Khz时，移相范围为14us9Khz时，移相范围为15us五、实验思考题根据图2-1，分析本移相器的工作原理，并解释所观察到的现象答：任何传输介质对在其中传导的波动都会引入相移。
实验2：相敏检波器实验一、实验目的了解相敏检波器的原理和工作情况二、实验原理图相敏检波电路如图2-2 所示，图中（1）端为输入信号端，（3）为输出端，（2）为交流参考电压输入端，（4）为直流参考电压输入端。
（5）、（6）为两个观察口。
三、实验器械相敏检波器、移相器、音频振荡器、示波器、直流稳压电源、低通滤波器四、实验数据记录和数据处理实验数据如下：实验数据拟合图像如下：五、思考题1、根据相敏检波器原理图2-2，定性分析此相敏检波器电路的工作原理。
答：模拟PSD:使用乘法器,通过与待测信号频率相同的参考信号与待测信号相乘,其结果通过低通滤波器得到与待测信号幅度和相位相关的直流信号。
2、根据实验结果，可以知道相敏检波器的作用是什么?移相器在实验线路中的作用是什么？答：相敏检波器鉴别调制信号相位和选频，移相器对波的相位进行调整实验3：交流全桥的测重实验一、实验目的了解交流供电的四臂应变电桥的原理和工作情况二、实验原理交流全桥侧重原理与直流电桥一样，也是利用箔式应变片的电阻应变效应来完成的。
将R1、R2、R3、R4 四个箔式应变片按它们的受力方向接入组成全桥，从音频振荡器的LV 端给全桥电路一个音频信号，当电桥对应两边的阻抗乘积相等时，电桥达到平衡，输出为零。
交流电桥工作时增大相角差可以提高灵敏度，传感器最好是纯电阻性或纯电抗性的。
交流电桥只有在满足输出电压的实部和虚部均为零的条件下才会平衡。
移相电路实验报告
移相电路实验报告移相电路实验报告引言：移相电路是一种常见的电路结构，在电子学中具有重要的应用价值。
本实验旨在通过搭建移相电路并进行实验验证，深入理解移相电路的工作原理和特性。
一、实验目的本实验的主要目的有两个方面：1. 理解移相电路的基本原理和工作方式；2. 通过实验验证移相电路的特性，并探究其对输入信号的相位变化效果。
二、实验原理移相电路是一种能够改变输入信号相位的电路。
在实验中，我们使用了RC相移网络作为移相电路的核心部分。
该电路由一个电阻R和一个电容C组成，输入信号通过电容C和电阻R的串联连接，并输出到电容C的另一端。
通过调整电阻R和电容C的数值，可以实现对输入信号的相位进行调节。
三、实验步骤1. 准备工作：将所需的电阻、电容等元件准备齐全，并确保实验仪器的连接正确。
2. 搭建电路：按照实验所需的电路图，将电阻和电容按照正确的连接方式组装起来。
3. 调节电路参数：通过改变电阻R和电容C的数值，调节移相电路的参数，以达到所需的相位变化效果。
4. 测试输入输出：将输入信号接入移相电路，并通过示波器等仪器观察输出信号的相位变化情况。
5. 记录实验数据：记录各组实验参数和相位变化情况，并进行数据分析和比较。
四、实验结果与分析通过实验观察和数据记录，我们可以得到一些实验结果和分析如下：1. 移相电路的相位变化效果与电阻R和电容C的数值有关。
当电阻R或电容C的数值变化时，移相电路的相位变化幅度也会有所变化。
2. 在一定范围内，电阻R的增大会导致输出信号相位向负方向移动，而电容C的增大则会导致输出信号相位向正方向移动。
3. 通过调节电阻R和电容C的数值，可以实现对输入信号相位的精确控制。
这对于某些特定的应用场景，如信号处理和通信系统中的相位校正等，具有重要的意义。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了移相电路的工作原理和特性，并通过实验验证了其对输入信号相位的调节效果。
移相电路作为一种常见的电路结构，在电子学领域有着广泛的应用。
移相电路原理
H
j
U o U i
1 jRC
k
1
2
R
2
C
2
tg wRC
以上移相电路分别包括了整个 360°的四个象限,在应用时还要注意其应用频率与元件 参数的关系,参数选得不同,移相的角度就会不同,一般说来,在靠近某移相电路的极限移相角 度附近,其元器件的选择就是十分困难的。
以上每个电路调节的范围都局限在 90°以内,要使其调节的范围增大,可以采用图 7 与 图 8 的电路。
移相电路原理
D CB A T G
2 V1
10 Vrms 50 Hz 0°
图 10 仅相移,幅值不变
C1
10nF
R3
100kΩ Key=A
50%
6
0 R2
10kΩ
VCC
VC1C2V
8
U1A
3
1
2
3 4VEE LM358AD
VEE -12V
4
R1 22kΩ
XSC1
移相电路原理
图 11 与运放组成的移相电路
jRC
另外,可将各移相电路级联,组成 0-360 度移相电路。 5、 multisim10 仿真
图7 电路的传 uo 程推导都
麻烦,我们 图 7 电路 了推导,并 导的主要
列出如下:
D CB A T G
移相电路原理
3 V1
10 Vrms 50 Hz
C1 10nF
0°
R1 1
1MΩ Key=A
55%
先说电容移相,电容一通电,电路就给电容充电,一开始瞬间充电的电流为最大值,电压趋 于 0,随着电容充电量增加,电流渐而变小,电压渐而增加,至电容充电结束时,电容充电电流趋 于 0,电容端电压为电路的最大值,这样就完成了一个充电周期,如果取电容的端电压作为输出, 即可得到一个滞后于电流 90 度的称移相电压;
电路原理移相器实验设计原理
电路原理综合实验报告移相器的设计与测试学生姓名： -----学生学号： -----院系： -----年级专业： ------指导教师： -----助理指导教师： -------摘要线性时不变网络在正弦信号激励下,其响应电压、电流是与激励信号同频率的正弦量,响应与频率的关系,即为频率特性;它可用相量形式的网络函数来表示;在电气工程与电子工程中,往往需要在某确定频率正弦激励信号作用下,获得有一定幅值、输出电压相对于输入电压的相位差在一定范围内连续可调的响应输出信号;这可通过调节电路元件参数来实现,通常是采用RC移相网络来实现的;关键词移相位,设计,测试;目录摘要 (13)ABSTRACT (II)第1章方案设计与论证 (2)RC串联电路 (2)X型RC移相电路 (2)方案比较 (2)第2章理论计算 (2)工作原理 (2)电路参数设计 (2)第3章原理电路设计 (2)低端电路图设计-45°-90° (2)高端电路图设计-90°-120°高端电路图设计-120°-150° (2)高端电路图设计150°～180°整体电路图设计 (2)第4章设计仿真 (2)仿真软件使用 (2)电路仿真 (2)数据记录 (2)第5章实物测试 (2)仪器使用电路板设计 (2)电路搭建电路板制作 (2)数据记录电路板安装 (2)第6章结果分析 (2)结论分析 (2)设计工作评估 (2)体会 (2)第1章方案设计与论证RC串联电路图所示所示RC串联电路,设输入正弦信号,其相量,若电容C为一定值,则有,如果R从零至无穷大变化,相位从到变化;图 RC串联电路及其相量图另一种RC串联电路如图所示;图串联电路及其相量图同样,输出电压的大小及相位,在输入信号角频率一定时,它们随电路参数的不同而改变;若电容C值不变,R从零至无穷大变化,则相位从到变化;X型RC移相电路当希望得到输出电压的有效值与输入电压有效值相等,而相对输入电压又有一定相位差的输出电压时,通常是采用图a所示X型RC移相电路来实现;为方便分析,将原电路改画成图b所示电路;aX型RC电路 b改画电路图 X型RC移相电路及其改画电路方案比较方案比较：1采用X形RC移相电路：当希望得到输入电压的有效值与输入电压有效值相等,而相对输入电压又有一定相位差的输入电压时可以采用如下图一中a的X形RC移相电路来实现;为方便分析,将原电路图改画成图一b所示电路;2RC串联电路一：顺时针看电容C是接在电阻R的前面,可知当信号源角频率一定时,输出电压的有效值与相位均随电路元件参数的变化而不同;设电容C为一定值,如果R从0到∞变化,则相位从90o到0o变化;3RC串联电路二：顺时针看电容C是接在电阻R的后面的,同样,输出电压的大小及相位,在输入信号角频率一定时,它们随电路参数的不同而改变;设电容C值不变,如果R从0至∞变化,则相位从0o到-90o变化;正确性：设计的方案和电路与要求相符合,都是正确合理的;优良程度：方案优秀,各有特色;有上述分析比较及论证可知应该选择第一种方案较好;第2章理论计算工作原理线性时不变网络在正弦信号激励下,其响应电压、电流是与激励信号同频率的正弦量,响应与频率的关系,即为频率特性;它可用相量形式的网络函数来表示;在电气工程与电子工程中,往往需要在某确定频率正弦激励信号作用下,获得有一定幅值、输出电压相对于输入电压的相位差在一定范围内连续可调的响应输出信号;这可通过调节电路元件参数来实现,通常是采用RC移相网络来实现的;电路参数设计X型RC移相电路输出电压为：其中结果说明,此X型RC移相电路的输出电压与输入电压大小相等,而当信号源角频率一定时,输出电压的相位可通过改变电路的元件参数来调节;设电阻R值一定,如果电容C值从到变化时,则从-45°至-180o变化,此时：当C=时,则φ=-45°,输出电压与输入电压同相位当C=时,则φ=-180°,输出电压与输入电压相反;当<= C <=249μF时,则在与-45°与-180o之间取值;实验中,由式计算电容C的值,其中电阻R=2000Ω,频率为 KHZ,计算如下：当角度为-450 , C1=;当角度为-90°, C2=;当角度为-120°, C3=;当角度为-150°, C4=;当角度为-180°, C5=;当角度在-45°-90°时,C=;当角度在-90°-120°时, C=;当角度在-120°-150°时,C=;当角度在-150°-180°时,C=;可调电容的值ΔC1=ΔC2=,ΔC3=,ΔC4=.第3章原理电路设计低端电路图设计-45 °-90°高端电路图设计-90°-120°高端电路图设计-120°-150°高端电路图设计-150°～180°.整体图第4章设计仿真仿真软件使用Multisim是一个完整的设计工具系统,提供了一个非常大的元件数据库,并提供原理图输入接口、全部的数模Spice仿真功能、VHDL/Verilog设计接口与仿真功能、FPGA/CPLD综合、RF 设计能力和后处理功能,还可以进行从原理图到PCB布线工具包如:Electronics Worbench的Ultiboard的无缝隙数据传输;它提供的单一易用的图形输入接口可以满足您的设计需求; Multisim提供全部先进的设计功能,满足从参数到产品的设计要求;因为程序将原理图输入、仿真和可编程逻辑紧密集成,您可以放心地进行设计工作,不必顾及不同供应商的应用程序之间传递数据时经常出现的问题;电路仿真设计一个RC电路移相器,该移相器输入正弦信号源电压有效值V,频率为,由信号源发生器提供;要求输出电压有效值V,输出电压相对于输入电压的相移在-45o至-180o范围内连续可调;设计计算元件值、确定元件,搭建线路、安装及测试输出电压的有效值及相对输入电压的相移范围是否符合设计要求;实验中连线接通后正确无误,数据结果截图如下：-45°到 -90°-90°到 -120°-120°到-150-150°到-180°数据记录第5章实物测试仪器使用电路板设计电阻136Ω、377KΩ、滑动变阻器136Ω-377KΩ、示波器、波特仪电路搭建电路板制作按图连接电路;数据记录电路板安装测试并记录数据如下表：第6章结果分析结论分析在实验的过程中,自己所设计的电路通过示波器观察时,可见两列波的振幅不同,存在一定的差值,而通过老师的指导可知是自己的电压源的选择有误,如果改为信号源,问题就可以顺利的解决;修改正确后实验并截图,由截图可知：在示波器的截屏中可以看到两列波是同振幅的,只是存在相位差,为；而移相器的截图中有当频率为 kHz时,为-180°;设计工作评估分析：实验的误差较小,可以证明对于此次实验的设计与测试是正确的;而对于误差的来源应该就是实验的系统误差及仪器的测量误差以及电路本身的不够完美;体会总的来说,通过此次电路实验,我的收获真的是蛮大的,学会了该软件的应用,更重要的是在此次实验过程中,更好的培养了我们的具体实验的能力;又因为在在实验过程中有许多实验现象,需要我们仔细的观察,并且分析现象的原因;特别有时当实验现象与我们预计的结果不相符时,就更加的需要我们仔细的思考和分析了,并且进行适当的调节;因此电路实验可以培养我们的观察能力、动手操做能力和独立思考能力;。
(完整)移相电路原理及简单设计
移相电路总结（multisim10仿真)2012。
7。
2原来是导师分配的一个小任务，由于书中没有现在的电路,故查找各方面资料，发现资料繁多,故自己把认为重要的地方写下来,如有不足之处请多多指正。
1、 移相器：能够对波的相位进行调整的仪器2、 原理接于电路中的电容和电感均有移相功能，电容的端电压落后于电流90度，电感的端电压超前于电流90度，这就是电容电感移相的结果; 先说电容移相,电容一通电，电路就给电容充电，一开始瞬间充电的电流为最大值,电压趋于0,随着电容充电量增加，电流渐而变小，电压渐而增加，至电容充电结束时,电容充电电流趋于0，电容端电压为电路的最大值,这样就完成了一个充电周期，如果取电容的端电压作为输出,即可得到一个滞后于电流90度的称移相电压;电感因为有自感自动势总是阻碍电路中变量变化的特性,移相情形正好与电容相反,一接通电路,一个周期开始时电感端电压最大，电流最小,一个周期结束时，端电压最小，电流量大，得到的是一个电压超前90度的移相效果；3、 基本原理（1)、积分电路可用作移相电路（2）RC 移相电路原理其中第一个图此时，R:0→∞ ，则φ：其中第二个图此时，R:0→∞ ，则φ：而为了让输出电压有效值与输入电压有效值相等u u ou iu oU I 图1 简单的RC 移相U U图2 幅值相等...2cb db U U U =- (111)11111R j RC j C U U U j RC R R j C j C ωωωωω-=-=+++12arctan RCω=∠-其中211U U ==22arctan()RC ϕω=-4、 改进后的移相电路一般将RC 与运放联系起来组成有源的移相电路.图3 0~90°移相 图4 270°~360°移相公式推导()RCtg C R k RC j C R U U j H U U U k U U RC j RC j U i ooiωϕωωωωωω111222222=⎪⎭⎫ ⎝⎛"++====+=-+-+由 ()wRCtg C R k RCj U U j H U UU k U U RC j U i o oi-=⎪⎭⎫⎝⎛"+-====+=-+-+ϕωωωω2221111 由以上移相电路分别包括了整个360°的四个象限,在应用时还要注意其应用频率和元件参数的关系,参数选得不同，移相的角度就会不同，一般说来，在靠近某移相电路的极限移相角度附近，其元器件的选择是十分困难的。
移相电路原理
移相电路总结(multisimIO 仿真)原来是导师分配的一个小任务，由于书中没有现在的电路，故查找各方面资料，发现资料繁多，故自己把认为重要的地方写下来， 如有不足之处请多多指正。
1、 移相器：能够对波的相位进行调整的仪器2、 原理接于电路中的电容和电感均有移相功能，电容的端电压落后于电流 90度,电感的端电压超前于电流90度，这就是电容电感移相的结果 ；先说电容移相，电容一通电，电路就给电容充电，一开始瞬间充电的电流为最大值 ，电压 趋于0,随着电容充电量增加，电流渐而变小，电压渐而增加，至电容充电结束时，电容充电电 流趋于0,电容端电压为电路的最大值，这样就完成了一个充电周期，如果取电容的端电压作 为输出，即可得到一个滞后于电流90度的称移相电压；电感因为有自感自动势总是阻碍电路中变量变化的特性，移相情形正好与电容相反 ，一接通电路，一个周期开始时电感端电压最大 ，电流最小，一个周期结束时，端电压最小，电流量 大，得到的是一个电压超前 90度的移相效果；3、 基本原理(1)、积分电路可用作移相电路(2)RC 移相电路原理u ( =UizcrUo = —J'uBsin 毗I1 11U iU i^^11 j RC此时，R:0而为了让输出电压有效值与输入电压有效值相等U 2 U cb U dbu。
CR其中第一个图 C_图1简单的RC 移相tan ^RCU R(F T - 90a其中第二个图此时，R ：0im ,则0：■'' 1图2幅值相等2arcta n( RC)4、改进后的移相电路一般将RC与运放联系起来组成有源的移相电路。
图3 0〜90 °移相u0QU图4 270 °〜360°移相丄图5 90°~180°移相公式推导其中J (R C)2U.1 ( RC)22arctan RC2j RCU1 ,, UU i------------- U i1 j RC1 j RCU kU oUkU o由U U由uUH jU o2R 2C 2 j RCH jU o1 j RCU ik 12R 2 C 2 山k 12R 2Ctg1tgwRCRC以上移相电路分别包括了整个 360 °的四个象限，在应用时还要注意其应用频率和元件参数的关系，参数选得不同，移相的角度就会不同，一般说来，在靠近某移相电路的极限移 相角度附近，其元器件的选择是十分困难的。
移相器的工作原理
移相器的工作原理
移相器是一种电子元件，它能够改变电路中信号的相位。
其工作原理基于相位差的产生和调节。
移相器主要由电容、电感和电阻等元器件组成。
当电流通过电容或电感时，会引起信号的相位差。
通过调节电容或电感的数值，可以控制信号的相位差的大小。
具体的工作原理如下：当电流通过电容时，电容会储存电荷，并且导致电压和电流之间存在相位差。
而当电流通过电感时，电感会储存磁场能量，并且导致电压和电流之间存在相位差。
通过调节电容或电感的数值，可以改变电路中信号的相位差。
移相器通常用于调整信号的相位差，以达到特定的目的。
例如，将两个信号的相位差控制在π/2（90度）左右，可以用于产生
正交信号，用于无线通信系统中的调制和解调。
移相器还可以用于滤波电路中，通过调节相位差来实现特定频率信号的增强或抑制。
总之，移相器通过调节电路中的电容或电感来改变信号的相位差，从而实现特定的功能。
其工作原理是基于相位差的产生和调节，而非标题所示。
实验报告移相.
实验四移相实验一、实验目的了解移相电路的原理和应用。
二、实验仪器移相器、信号源、示波器（自备）三、实验原理由运算放大器构成的移相器原理图如下图所示：图4-1 移相器原理图通过调节Rw，改变RC充放电时间常数，从而改变信号的相位。
四、实验步骤1．将“信号源”的U S100幅值调节为6V，频率调节电位器逆时针旋到底，将U S100与“移相器”输入端相连接。
2．打开“直流电源”开关，“移相器”的输入端与输出端分别接示波器的两个通道，调整示波器，观察两路波形。
3．调节“移相器”的相位调节电位器，观察两路波形的相位差。
4．实验结束后，关闭实验台电源，整理好实验设备。
五、实验报告根据实验现象，对照移相器原理图分析其工作原理。
（1）当两波形的相位差最大时：（2）当两波形的相位差最小时：六、注意事项实验过程中正弦信号通过移相器后波形局部有失真，这并非仪器故障。
实验五相敏检波实验一、实验目的了解相敏检波电路的原理和应用。
二、实验仪器移相器、相敏检波器、低通滤波器、信号源、示波器（自备）、电压温度频率表三、实验原理开关相敏检波器原理图如图5-1所示，示意图如图5-2所示：图5-1 检波器原理图图5-2 检波器示意图图5-1中Ui为输入信号端，AC为交流参考电压输入端，Uo为检波信号输出端，DC为直流参考电压输入端。
当AC、DC端输入控制电压信号时，通过差动电路的作用使、处于开或关的状态，从而把Ui端输入的正弦信号转换成全波整流信号。
输入端信号与AC参考输入端信号频率相同，相位不同时，检波输出的波形也不相同。
当两者相位相同时，输出为正半周的全波信号，反之，输出为负半周的全波信号。
四、实验步骤1．打开“直流电源”开关，将“信号源”U S1 00输出调节为1kHz，Vp-p＝8V的正弦信号（用示波器检测），然后接到“相敏检波器”输入端Ui。
2．将直流稳压电源的波段开关打到“±4V”处，然后将“U+”“GND1”接“相敏检波器”的“DC”“GND”。
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电路原理综合实验报告移相器的设计与测试学生姓名：-----学生学号：-----院（系）：-----年级专业：------指导教师：-----助理指导教师：-------摘要线性时不变网络在正弦信号激励下，其响应电压、电流是与激励信号同频率的正弦量，响应与频率的关系，即为频率特性。
它可用相量形式的网络函数来表示。
在电气工程与电子工程中，往往需要在某确定频率正弦激励信号作用下，获得有一定幅值、输出电压相对于输入电压的相位差在一定范围内连续可调的响应（输出）信号。
这可通过调节电路元件参数来实现，通常是采用RC移相网络来实现的。
关键词移相位，设计，测试。
目录摘要 (13)ABSTRACT ........................................................................................................................................... I I第1章方案设计与论证 (2)1.1RC串联电路 (2)1.2X型RC移相电路 (2)1.3方案比较 (2)第2章理论计算 (2)2.1工作原理 (2)2.2电路参数设计 (2)第3章原理电路设计 (2)3.1低端电路图设计（-45°-90°） (2)3.2高端电路图设计（-90°-120°）3.3高端电路图设计（-120°-150°） (2)3.4高端电路图设计（150°～180°）3.5整体电路图设计 (2)第4章设计仿真 (2)4.1仿真软件使用 (2)4.2电路仿真 (2)4.3数据记录 (2)第5章实物测试 (2)5.1仪器使用（电路板设计） (2)5.2电路搭建（电路板制作） (2)5.3数据记录（电路板安装） (2)第6章结果分析 (2)6.1结论分析 (2)6.2设计工作评估 (2)6.3体会 (2)第1章方案设计与论证1.1RC串联电路图1.1所示所示RC串联电路，设输入正弦信号，其相量，若电容C为一定值，则有，如果R从零至无穷大变化，相位从到变化。
图1.1RC串联电路及其相量图另一种RC串联电路如图1.2所示。
图1.2RC串联电路及其相量图同样，输出电压的大小及相位，在输入信号角频率一定时，它们随电路参数的不同而改变。
若电容C值不变，R从零至无穷大变化，则相位从到变化。
1.2X型RC移相电路当希望得到输出电压的有效值与输入电压有效值相等，而相对输入电压又有一定相位差的输出电压时，通常是采用图1.3（a）所示X型RC移相电路来实现。
为方便分析，将原电路改画成图1.3（b）所示电路。
（a）X型RC电路（b）改画电路图1.3X型RC移相电路及其改画电路1.3方案比较方案比较：（1）采用X形RC移相电路：当希望得到输入电压的有效值与输入电压有效值相等，而相对输入电压又有一定相位差的输入电压时可以采用如下图一中（a）的X形RC移相电路来实现。
为方便分析，将原电路图改画成图一（b）所示电路。
（2）RC串联电路一：顺时针看电容C是接在电阻R的前面，可知当信号源角频率一定时，输出电压的有效值与相位均随电路元件参数的变化而不同。
设电容C为一定值，如果R从0到∞变化，则相位从90o到0o变化。
（3）RC串联电路二：顺时针看电容C是接在电阻R的后面的，同样，输出电压的大小及相位，在输入信号角频率一定时，它们随电路参数的不同而改变。
设电容C 值不变，如果R从0至∞变化，则相位从0o到-90o变化。
正确性：设计的方案和电路与要求相符合，都是正确合理的。
优良程度：方案优秀，各有特色。
有上述分析比较及论证可知应该选择第一种方案较好。
第2章理论计算2.1工作原理线性时不变网络在正弦信号激励下，其响应电压、电流是与激励信号同频率的正弦量，响应与频率的关系，即为频率特性。
它可用相量形式的网络函数来表示。
在电气工程与电子工程中，往往需要在某确定频率正弦激励信号作用下，获得有一定幅值、输出电压相对于输入电压的相位差在一定范围内连续可调的响应（输出）信号。
这可通过调节电路元件参数来实现，通常是采用RC移相网络来实现的。
2.2电路参数设计X型RC移相电路输出电压为：其中结果说明，此X型RC移相电路的输出电压与输入电压大小相等，而当信号源角频率一定时，输出电压的相位可通过改变电路的元件参数来调节。
设电阻R值一定，如果电容C值从11.4nF到3.16F变化时，则从-45°至-180o变化，此时：当C=11.4nF时，则φ=-45°,输出电压与输入电压同相位当C=3.16F时，则φ=-180°，输出电压与输入电压相反。
当6.26nF<=C<=249μF时，则在与-45°与-180o之间取值。
实验中，由式计算电容C的值，其中电阻R=2000Ω，频率为2.88KHZ，计算如下：当角度为-450，C1=11.4nF。
当角度为-90°，C2=27.6nF。
当角度为-120°，C3=47.8nF。
当角度为-150°，C4=103.1nF。
当角度为-180°，C5=3.16F。
当角度在-45°-90°时，C=11.4nF-27.6nF。
当角度在-90°-120°时,C=27.6nF-47.8nF。
当角度在-120°-150°时，C=47.8nF-103.1nF。
当角度在-150°-180°时，C=103.1nF-3.16F。
可调电容的值ΔC1=16.1nF ΔC2=20.2nF,ΔC3=55.2nF,ΔC4=3315896.9nF.第3章原理电路设计3.1低端电路图设计（-45°-90°）3.2高端电路图设计（-90°-120°3.3高端电路图设计（-120°-150°）3. 4高端电路图设计（-150°～180°）3.4.整体图第4章设计仿真4.1仿真软件使用Multisim是一个完整的设计工具系统，提供了一个非常大的元件数据库，并提供原理图输入接口、全部的数模Spice仿真功能、VHDL/Verilog设计接口与仿真功能、FPGA/CPLD综合、RF设计能力和后处理功能，还可以进行从原理图到PCB布线工具包(如:ElectronicsWorbench的Ultiboard)的无缝隙数据传输。
它提供的单一易用的图形输入接口可以满足您的设计需求。
Multisim提供全部先进的设计功能，满足从参数到产品的设计要求。
因为程序将原理图输入、仿真和可编程逻辑紧密集成，您可以放心地进行设计工作，不必顾及不同供应商的应用程序之间传递数据时经常出现的问题。
4.2电路仿真设计一个RC电路移相器，该移相器输入正弦信号源电压有效值V，频率为2.88kHz，由信号源发生器提供。
要求输出电压有效值V，输出电压相对于输入电压的相移在-45o至-180o范围内连续可调。
设计计算元件值、确定元件，搭建线路、安装及测试输出电压的有效值及相对输入电压的相移范围是否符合设计要求。
实验中连线接通后正确无误，数据结果截图如下：-45°到-90°-90°到-120°-120°到-150-150°到-180°4.3数据记录项目0%可调比可调电容或电阻值0 0 0 0（nF）理论计算值φ（°）-44.840 -89.935 -119.939 -149.994 波特仪测量值φ（°）-44.846 -89.939 -119.944 -156.813 波特仪测量误差（%）0.013 0.004 0.004 4.546项目50%可调比8.05 10.1 27.6 157948.45 可调电容或电阻值（nF）理论计算值φ（°）-70.284 -107.523 -139.748 -179.97 波特仪测量值φ（°）-70.284 -107.522 -139.747 -179.98 波特仪测量误差（%）0.000 0.009 0.007 0.005项目100%第5章实物测试5.1仪器使用（电路板设计）电阻（136Ω、377KΩ）、滑动变阻器（136Ω-377KΩ）、示波器、波特仪5.2电路搭建（电路板制作）5.3数据记录（电路板安装）测试并记录数据如下表：第6章结果分析6.1结论分析在实验的过程中，自己所设计的电路通过示波器观察时，可见两列波的振幅不同，存在一定的差值，而通过老师的指导可知是自己的电压源的选择有误，如果改为信号源，问题就可以顺利的解决。
修改正确后实验并截图，由截图可知：在示波器的截屏中可以看到两列波是同振幅的，只是存在相位差，为；而移相器的截图中有当频率为2.88kHz时，为-180°。
6.2设计工作评估分析：实验的误差较小，可以证明对于此次实验的设计与测试是正确的。
而对于误差的来源应该就是实验的系统误差及仪器的测量误差以及电路本身的不够完美。
6.3体会总的来说，通过此次电路实验，我的收获真的是蛮大的，学会了该软件的应用，更重要的是在此次实验过程中，更好的培养了我们的具体实验的能力。
又因为在在实验过程中有许多实验现象，需要我们仔细的观察，并且分析现象的原因。
特别有时当实验现象与我们预计的结果不相符时，就更加的需要我们仔细的思考和分析了，并且进行适当的调节。
因此电路实验可以培养我们的观察能力、动手操做能力和独立思考能力。