电路实验__电路频率特性的研究要点说明
rlc串联电路频率特性实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除rlc串联电路频率特性实验报告篇一：RLc串联电路的幅频特性与谐振现象实验报告_-_4(1)《电路原理》实验报告实验时间：20XX/5/17一、实验名称RLc串联电路的幅频特性与谐振现象二、实验目的1．测定R、L、c串联谐振电路的频率特性曲线。
2．观察串联谐振现象，了解电路参数对谐振特性的影响。
1．R、L、c串联电路(图4-1)的阻抗是电源频率的函数，即：Z?R?j(?L?1)?Zej??c三、实验原理当?L?1时，电路呈现电阻性，us一定时，电流达最大，这种现象称为串?c联谐振，谐振时的频率称为谐振频率，也称电路的固有频率。
即?0?1Lc或f0?12?LcR无关。
图4-12．电路处于谐振状态时的特征：①复阻抗Z达最小，电路呈现电阻性，电流与输入电压同相。
②电感电压与电容电压数值相等，相位相反。
此时电感电压(或电容电压)为电源电压的Q倍，Q称为品质因数，即Q?uLuc?0L11ususR?0cRRc在L和c为定值时，Q值仅由回路电阻R的大小来决定。
③在激励电压有效值不变时，回路中的电流达最大值，即：I?I0?usR3．串联谐振电路的频率特性：①回路的电流与电源角频率的关系称为电流的幅频特性，表明其关系的图形称为串联谐振曲线。
电流与角频率的关系为：I(?)?us1??R2??L???c??2?us0??R?Q2?0??I00??1?Q2?0?2当L、c一定时，改变回路的电阻R值，即可得到不同Q 值下的电流的幅频特性曲线(图4-2)图4-2有时为了方便，常以?I为横坐标，为纵坐标画电流的幅频特性曲线(这称?0I0 I下降越厉害，电路的选择性就越好。
I0为通用幅频特性)，图4-3画出了不同Q值下的通用幅频特性曲线。
回路的品质因数Q越大，在一定的频率偏移下，为了衡量谐振电路对不同频率的选择能力引进通频带概念，把通用幅频特性的幅值从峰值1下降到0.707时所对应的上、下频率之间的宽度称为通频带(以bw表示)即：bw??2?1??0?0由图4-3看出Q值越大，通频带越窄，电路的选择性越好。
实验十二--幅频特性和相频特性
实验十二--幅频特性和相频特性实验十二 幅频特性和相频特性一、实验目的：研究ＲＣ串、并联电路的频率特性。
二、实验原理及电路图 1、实验原理电路的频域特性反映了电路对于不同的频率输入时，其正弦稳态响应的性质，一般用电路的网络函数()H j ω表示。
当电路的网络函数为输出电压与输入电压之比时，又称为电压传输特性。
即：()21U H j U ω=&&1）低通电路RCU &2U &10.707()H j ω0ωω图1-1 低通滤波电路 图1-2 低通滤波电路幅频特性简单的RC 滤波电路如图4.3.1所示。
当输入为1U &，输出为2U &时，构成的是低通滤波电路。
因为：112111U U U j C j RC R j C ωωω=⨯=++&&&所以：()()()2111U H j H j U j RC ωωϕωω===∠+&&()()21H j RC ωω=+()H j ω是幅频特性，低通电路的幅频特性如图4.3.2所示，在1RC ω=时，()120.707H j ω==，即210.707U U =，通常2U &降低到10.707U &时的角频率称为截止频率，记为0ω。
2）高通电路CR1&U 2&Uωω00.7071()H j ω图2-1 高通滤波电路 图2-2 高通滤波电路的幅频特性12111U j RC U R U j RC R j C ωωω=⨯=⨯+⎛⎫+ ⎪⎝⎭&&&所以：()()()211U j RC H j H j U jRC ωωωϕω===∠+&&其中()H j ω传输特性的幅频特性。
电路的截止频率01RC ω= 高通电路的幅频特性如4.3.4所示 当0ωω<<时，即低频时()1H j RC ωω=<<当0ωω>>时，即高频时，()1H j ω=。
实验十二 幅频特性和相频特性
实验十二 幅频特性和相频特性一、实验目的：研究ＲＣ串、并联电路的频率特性。
二、实验原理及电路图 1、实验原理电路的频域特性反映了电路对于不同的频率输入时，其正弦稳态响应的性质，一般用电路的网络函数()H j ω表示。
当电路的网络函数为输出电压与输入电压之比时，又称为电压传输特性。
即：()21U H j U ω=1）低通电路U 2图1-1 低通滤波电路 图1-2 低通滤波电路幅频特性 简单的RC 滤波电路如图4.3.1所示。
当输入为1U ，输出为2U 时，构成的是低通滤波电路。
因为：112111U U U j C j RCR j Cωωω=⨯=++所以：()()()2111U H j H j U j RC ωωϕωω===∠+()H j ω=()H j ω是幅频特性，低通电路的幅频特性如图4.3.2所示，在1RCω=时，()0.707H j ω==，即210.707U U =，通常2U 降低到10.707U 时的角频率称为截止频率，记为0ω。
2）高通电路2图2-1 高通滤波电路 图2-2 高通滤波电路的幅频特性12111U j RCU R U j RCR j C ωωω=⨯=⨯+⎛⎫+ ⎪⎝⎭所以：()()()211U j RC H j H j U jRC ωωωϕω===∠+其中()H j ω传输特性的幅频特性。
电路的截止频率01RC ω= 高通电路的幅频特性如4.3.4所示 当0ωω<<时，即低频时()1H j RC ωω=<<当0ωω>>时，即高频时，()1H j ω=。
3）研究RC 串、并联电路的频率特性：Aff 31图15-2f0ϕ︒90︒-90iu ou +--+RR CC图 15-1)1j(31)j (iｏRC RC UUN ωωω-+==其中幅频特性为：22io)1(31)(RC RC U U A ωωω-+==相频特性为：31arctg)(o RCRC i ωωϕϕωϕ--=-=幅频特性和相频特性曲线如图15－2所示，幅频特性呈带通特性。
rlc电路特性实验报告
rlc电路特性实验报告RLC电路特性实验报告引言：RLC电路是由电阻（R）、电感（L）和电容（C）组成的电路，是电子学中的基本电路之一。
通过对RLC电路的特性进行实验研究，可以深入了解电路的振荡、滤波和共振等特性。
本实验旨在通过对RLC电路的实验研究，探索其特性及其在实际应用中的意义。
实验一：RLC电路的频率响应特性实验目的：通过改变输入信号的频率，研究RLC电路的频率响应特性，包括共振频率、带宽和相位差等。
实验步骤：1. 搭建RLC串联电路，将信号发生器连接到电路的输入端，示波器连接到电路的输出端。
2. 逐渐改变信号发生器的频率，记录示波器上电压信号的变化。
3. 根据示波器上的波形图，确定共振频率、带宽和相位差。
实验结果与讨论：通过实验观察和数据记录，我们得到了RLC电路的频率响应特性曲线。
在实验中，我们发现当输入信号的频率与电路的共振频率相同时，电路的响应最大。
这是因为在共振频率下，电感和电容的阻抗相互抵消，电路的总阻抗最小，电流得到最大增强。
此外，我们还观察到在共振频率两侧，电路的响应逐渐减小，形成带宽。
带宽的大小取决于电路的品质因数，品质因数越大，带宽越窄。
此外，我们还测量了电路中电压和电流的相位差，发现在共振频率附近，相位差接近零，而在共振频率两侧，相位差逐渐增大。
实验二：RLC电路的振荡特性实验目的：通过改变电路中的电容或电感值，研究RLC电路的振荡特性，包括自由振荡频率、衰减系数和稳态响应等。
实验步骤：1. 搭建RLC串联电路，将信号发生器连接到电路的输入端，示波器连接到电路的输出端。
2. 逐渐改变电容或电感的值，记录示波器上电压信号的变化。
3. 根据示波器上的波形图，确定自由振荡频率、衰减系数和稳态响应。
实验结果与讨论：通过实验观察和数据记录，我们得到了RLC电路的振荡特性曲线。
在实验中，我们发现当电路中的电容或电感值发生变化时，电路的自由振荡频率也会相应改变。
自由振荡频率与电容和电感的数值有关，可以通过计算公式进行估算。
rlc电路实验报告
rlc电路实验报告RLC电路实验报告引言：RLC电路是由电阻（R）、电感（L）和电容（C）组成的电路，是电工学中的重要基础知识。
本实验旨在通过搭建和调试RLC电路，研究其频率响应特性以及相位差等参数，进一步加深对RLC电路的理解和应用。
一、实验目的本实验的主要目的是探究RLC电路的频率响应特性，包括电压幅值随频率变化的规律、相位差与频率的关系等。
二、实验器材和装置1.函数发生器：用于提供不同频率的交流电信号。
2.RLC电路实验箱：包括电阻、电感和电容等元件，用于搭建RLC电路。
3.示波器：用于观测电路中的电压波形和相位差。
三、实验步骤1.根据实验要求，选择合适的电阻、电感和电容数值，并搭建RLC电路。
2.将函数发生器的输出端与电路中的输入端相连，调节函数发生器的频率，并通过示波器观测电路中的电压波形。
3.记录不同频率下电压幅值的变化，并绘制频率与电压幅值之间的关系曲线。
4.调整函数发生器的频率，观测电路中电压波形与函数发生器输出信号的相位差，并记录数据。
5.根据实验数据，分析RLC电路的频率响应特性和相位差与频率的关系。
四、实验结果与分析通过实验观测和数据记录，我们得到了频率与电压幅值、相位差之间的关系。
根据实验数据，我们可以绘制频率与电压幅值的曲线图，并进一步分析电路的特性。
在低频区域，电阻对电路的影响较大，电容和电感的影响相对较小。
因此，电压幅值随频率的增加而线性减小。
当频率接近电路的共振频率时，电路中电压幅值达到最大值，此时电容和电感的作用相互抵消，电路的阻抗最小。
而在高频区域，电容的作用逐渐减小，电感的作用逐渐增大，导致电压幅值随频率的增加而逐渐减小。
相位差是指电路中电压波形与函数发生器输出信号之间的时间差。
根据实验数据，我们可以绘制相位差随频率变化的曲线图。
在低频区域，相位差接近0度，即电压波形与函数发生器输出信号几乎是同步的。
而在高频区域，相位差逐渐增大，电压波形滞后于函数发生器输出信号。
频率特性实验报告
频率特性实验报告频率特性实验报告引言：频率特性是描述信号在不同频率下的响应性能的重要指标。
在电子领域中，频率特性实验是非常常见的实验之一。
本文将介绍频率特性实验的目的、实验原理、实验步骤以及实验结果的分析。
一、实验目的：频率特性实验的目的是研究电路或系统在不同频率下的响应特性，了解信号在不同频率下的传输和滤波性能。
通过实验，可以掌握频率特性的测试方法和实验技巧，提高实验操作能力和数据处理能力。
二、实验原理：频率特性实验通常涉及到信号的输入和输出，以及信号的幅度和相位响应。
在实验中，常用的测试仪器有函数发生器、示波器和频谱分析仪。
1. 函数发生器：用于产生不同频率的信号作为输入信号。
可以调节函数发生器的频率、幅度和波形等参数。
2. 示波器：用于观测电路或系统的输入和输出信号波形。
示波器可以显示信号的幅度、相位和频率等信息。
3. 频谱分析仪：用于分析信号的频谱成分。
频谱分析仪可以显示信号在不同频率下的幅度谱和相位谱。
实验步骤：1. 准备实验所需的仪器和器材，包括函数发生器、示波器和频谱分析仪。
2. 连接电路或系统，将函数发生器的输出信号连接到被测电路或系统的输入端，将示波器或频谱分析仪连接到电路或系统的输出端。
3. 设置函数发生器的频率和幅度，选择适当的波形。
4. 调节示波器或频谱分析仪的参数，观测信号的波形和频谱。
5. 重复步骤3和步骤4，改变函数发生器的频率，记录不同频率下的信号波形和频谱。
实验结果分析：根据实验记录的信号波形和频谱数据，可以进行以下分析：1. 幅度响应：通过观察信号的幅度谱，可以了解电路或系统在不同频率下信号的衰减或增益情况。
如果幅度谱在不同频率下保持不变，则说明电路或系统具有平坦的幅度响应特性。
如果幅度谱在某些频率点出现峰值或谷值，则说明电路或系统对该频率具有增益或衰减。
2. 相位响应：通过观察信号的相位谱，可以了解电路或系统在不同频率下信号的相位变化情况。
相位谱可以显示信号的相位延迟或提前。
实验七 RC电路频率特性
实验七 RC 电路频率特性一、实验目的1、了解低通和高通滤波器的频率特性，熟悉文氏电桥的结构特点及选频特性；2、掌握网络频率特性测试的一般方法；二、实验仪器信号发生器、交流毫伏表、数字频率计、双踪示波器三、实验原理1、文氏电路如图1所示，电路输出电压和输入电压的幅值分别为Uo 、Ui ，相位分别为φo 、φi ，输出电压和输入电压的比为网络函数，记为H （j ω），网络函数的幅值为∣H （j ω）∣=Uo/Ui ，相位为φ＝φo －φi ，∣H （j ω）∣和φ分别为电路的幅频特性和相频特性。
文氏电路的网络函数表达式为：文氏电路的幅频特性和相频特性见图2和3，在频率较低的情况下，即1/C R ω>>时，电路可近似等效为图4所示的低频等效电路。
频率越低，输出电压的幅度越小，其相位愈超前于输入电压。
当频率接近于0时，输出电压趋近于0，相位接近90度。
而当频率较高时，即当1/C R ω<<时，电路电路可近似等效为图5所示的高频等效电路。
频率越高，输出电压的也幅度越小，其相位愈滞后于输入电压。
当频率接近于无穷大时，输出电压趋近于0，相位接近－90度。
由此可见，当频率为某一中间值o f 时，输出电压不为0，输出电压和输入电压同相。
∣H （j ω）∣ φ图1 RC 文氏电路 图2 文氏电路幅频特性 图3 文氏电路相频特性31arctan)1(31)1(31)(22RC RC RCRC RCRC j UU j H io ωωωωωωω-∠-+=-+==u o+--1/390图4 低频等效电路 图5 高频等效电路2、实验测量框图如图6所示，信号源与RC 网络构成回路，将信号源输出信号和RC 网络端输出信号接入示波器，用频率计测量信号源输出信号的频率。
图6 实验框图 图73、RC 带通网络中心频率0f 的测定当带通网络的频率0f f 时，输入电压和输出电压的相位差为0，如果在示波器的垂直和水平偏转板上分别加上频率、振幅和相位相同的正弦电压，则在示波器的荧光屏上将得到一条与X 轴成45度的直线。
电路实验
图14-1实验十四交流电路频率特性的测定一．实验目的1．研究电阻、感抗、容抗与频率的关系，测定它们随频率变化的特性曲线； 2．了解滤波器的原理和基本电路； 3．学习使用信号源、交流毫伏表。
二．原理说明1．单个元件阻抗与频率的关系对于电阻元件，根据︒∠=0RR R I U ，其中R I U=R R ，电阻R 与频率无关；对于电感元件，根据LL Lj X I U = ，其中fL X I U π2L L L ==，感抗X L 与频率成正比； 对于电容元件，根据CCC j X I U -= ，其中fC X I U π21C C C ==，容抗X C 与频率成反比。
测量元件阻抗频率特性的电路如图14—1所示，图中的r 是提供测量回路电流用的标准电阻，流过被测元件的电流（I R 、I L 、I C ）则可由r 两端的电压U ｒ除以r 阻值所得，又根据上述三个公式，用被测元件的电流除对应的元件电压，便可得到R 、X L 和X C 的数值。
2．交流电路的频率特性由于交流电路中感抗X L 和容抗X C 均与频率有关，因而，输入电压（或称激励信号）在大小不变的情况下，改变频率大小，电路电流和各元件电压（或称响应信号）也会发生变化。
这种电路响应随激励频率变化的特性称为频率特性。
若电路的激励信号为Ｅｘ（ｊω），响应信号为R ｅ（ｊω），则频率特性函数为)()()j ()j ()j (x e ωϕωωωω∠==A E R N式中，A （ω）为响应信号与激励信号的大小之比，是ω的函数，称为幅频特性；ϕ（ω）为响应信号与激励信号的相位差角，也是ω的函数，称为相频特性。
A A fffa)(b)(c)(图21-2C C C1C2图14-2在本实验中，研究几个典型电路的幅频特性，如图14－２所示，其中，图（ａ）在高频时有响应（即有输出），称为高通滤波器，图（ｂ）在低频时有响应（即有输出），称为为低通滤波器，图中对应A＝0．707的频率ｆC称为截止频率，在本实验中用RC网络组成的高通滤波器和低通滤波器，它们的截止频率ｆC均为1／2πRC。
电路实验-RC电路的频率特性测试-实验内容-课件
（3）改变输入信号频率，测量输入信号幅度 Vi、输出信号幅度 Vo 及相位差 ϕ。 注意：①为减少测量工作量，尽量保持 Vi=1Vrms 恒定。
②记录相位差 ϕ 时，应有正负号。
f
—— —— —— ——
f0
—— —— —— ——
频率（Hz） 1k
2k
5k
7k
10k
20k
50k 100k
Vi(V)
点即为 f0，测出对应的输出信号幅度 V0（即 Vomax）。 （3）改变输入信号频率，测量输入信号幅度 Vi、输出信号幅度 Vo 及相位差 ϕ。
注意：①为减少测量工作量，尽量保持 Vi=1Vrms。 ②记录相位差 ϕ 时，应有正负号。
f
—— —— —— ——
f0
—— —— —— ——
频率（Hz） 200
1k
2k
5k
10k
20k
50k 200k
Vi(V)
Vo(V) |H(jω)| (=Vo / Vi)
ϕ(o)
3、绘制 RC 串并联电路的幅频特性曲线、相频特性曲线。【此项课下完成】 要求：①所有曲线横轴为 f，间隔不必严格成比例；②幅频特性曲线的纵轴为|H(ωj)|。
3
<实验七 RC 电路的频率特性测试>
图 2-7-3 RC 双 T 电路（*预习）
接入交流信号，频率≈f0 的理论值，将毫伏表接在输入端，调节函数信号发生器，
使毫伏表测量值为 1V，即 Vi=1Vrms。然后将毫伏表接至输出端。
（2）找到特征频率 f0，方法： 保持 Vi =1Vrms 不变，找到使输出幅度最小、相位差约为 180o （以前一条件为主） 的频点作为 f0，且要求对应的 V0< 25mVrms。 注意：当 U0 较幅度小时， 示波器上观察的波形不太清晰。
串联电路的频率特性实验报告
串联电路的频率特性实验报告一、实验目的1、深入理解串联电路在不同频率下的特性。
2、掌握测量串联电路频率特性的实验方法和仪器使用。
3、观察并分析串联电路中电阻、电容和电感对频率的响应。
二、实验原理在串联电路中，通常包含电阻（R）、电感（L）和电容（C）三种元件。
当交流电源的频率发生变化时，电路中的电流和电压也会随之改变。
对于电阻元件，其阻抗（Z_R）等于电阻值（R），与频率无关。
电感元件的阻抗（Z_L）与频率成正比，即 Z_L ＝2πfL，其中 f 是频率，L 是电感值。
电容元件的阻抗（Z_C）与频率成反比，即 Z_C ＝ 1 ／（2πfC)，其中 C 是电容值。
串联电路的总阻抗（Z）等于各个元件阻抗之和，即 Z ＝ Z_R ＋Z_L ＋ Z_C 。
电路中的电流 I ＝ U ／ Z ，其中 U 是电源电压。
三、实验仪器1、信号发生器：用于产生不同频率的交流信号。
2、示波器：用于观测电路中的电压和电流波形。
3、电阻箱：提供可变的电阻值。
4、电感箱：提供可变的电感值。
5、电容箱：提供可变的电容值。
6、万用表：用于测量电阻、电容和电感的值。
四、实验步骤1、按照电路图连接好串联电路，包括电阻、电感和电容。
2、用万用表测量电阻、电感和电容的实际值，并记录下来。
3、打开信号发生器，设置起始频率和终止频率，以及频率步长。
4、调节信号发生器的输出电压，使其保持恒定。
5、用示波器分别测量电阻、电感和电容两端的电压，并记录不同频率下的电压值。
6、计算不同频率下电路中的电流值，根据公式 I ＝ U ／ Z 。
7、绘制电阻、电感和电容两端电压以及电流与频率的关系曲线。
五、实验数据记录与处理｜频率（Hz）｜电阻电压（V）｜电感电压（V）｜电容电压（V）｜电流（A）｜｜｜｜｜｜｜｜ 100 ｜ 50 ｜ 20 ｜ 30 ｜ 05 ｜｜ 200 ｜ 55 ｜ 30 ｜ 25 ｜ 055 ｜｜ 300 ｜ 60 ｜ 40 ｜ 20 ｜ 06 ｜｜ 400 ｜ 65 ｜ 50 ｜ 15 ｜ 065 ｜｜ 500 ｜ 70 ｜ 60 ｜ 10 ｜ 07 ｜根据上述数据，绘制出电压和电流与频率的关系曲线。
实验报告RLC电路特性的研究
实验报告_RLC_电路特性的研究实验报告：RLC电路特性的研究一、实验目的1.理解和掌握RLC电路的基本工作原理。
2.研究电阻、电感和电容对电路特性的影响。
3.学习使用电压表、电流表和示波器来分析和记录电路的特性。
二、实验原理RLC电路是由电阻（R）、电感（L）和电容（C）三种元件组成的电路。
电阻、电感和电容在电路中的特性可以用以下公式描述：1.欧姆定律：V=IR2.基尔霍夫定律：I(Σ)=I1+I2++In=03.广义的RC电路传递函数：Vout=Vo/(1+sCR)4.广义的RL电路传递函数：Vout=Vo*(1+sLR)5.并联RLC电路的阻抗：Z=R+j(ωL-1/ωC)三、实验步骤1.准备材料：电阻器、电感器、电容器、电源、电压表、电流表、示波器。
2.搭建RLC电路：根据电路图连接电阻、电感器和电容器。
3.测量电压和电流：使用电压表和电流表测量电源电压、电阻两端的电压、电感两端的电压和电容两端的电压。
4.记录数据：在不同的频率下重复步骤3，并记录数据。
5.分析数据：根据实验数据，分析电阻、电感器和电容器对电路特性的影响。
6.调整并重复：根据实验结果，调整电阻、电感器和电容器的值，并重复步骤3-5。
四、实验结果与分析1.电阻对电路特性的影响：实验数据表明，电阻可以消耗能量，减小电压和电流的幅度，并且影响电路的相位。
在低频时，电阻的影响较大；而在高频时，电阻的影响相对较小。
2.电感对电路特性的影响：实验结果显示，电感可以存储能量，并且改变电流的相位。
当频率较低时，电感对电流的相位影响较小；而当频率较高时，相位的影响逐渐增大。
在低频时，电感对电流的幅度影响较小；而在高频时，电流幅度下降明显。
3.电容对电路特性的影响：实验结果表明，电容可以存储能量，并且改变电压的相位。
在频率较低时，电容对电压的相位影响较小；而在高频时，相位的影响逐渐增大。
在低频时，电容对电压的幅度影响较小；而在高频时，电压幅度下降明显。
电路实验_电路频率特性的研究
电路频率特性的研究一、 实验目的1. 掌握低通、带通电路的频率特性；2. 应用Multisim 软件测试低通、带通电路频率特性及有关参数；3. 应用Multisim 软件中的波特仪测试电路的频率特性。
二、 实验原理1. 网络频率特性的定义1) 网络函数——正弦稳态情况下，网络的响应相量与激励相量之比。
2) 一个完整的网络频率特性应包括幅频特性、相频特性两个方面。
3) 截止频率——输出电压降到输入电压的0.707时的频率(f 0)；通频带——输出电压从最大降到0.707倍间的频率区间（Bw:0~2πf 0）2. 网络频率特性曲线1) 一阶RC 低通2111()11U jwcH w jwcR U R jwc====++a) 幅频特性2121221()0,;,0;1,0.707U H w U w U U w U w U U CR ===→∞→===||=则有由图像看出，频率越低，信号越容易通过——低通。
b) 相频特性()a r c t a n ()10,0;,45;,90w w c Rw w w CRϕϕϕϕ=-====-→∞=-。
c) 截止频率：012f RCπ= 2) 二阶RLC 带通a)谐振频率0f =（0w =，此时有电路如下图特性：b)品质因数001w L Q R w RC ===（L 、C 一定时，改变R 值就能影响电路的选频特性，R 越小，Q 越大，选频特性越好）；c) 幅频特性和相频特性00000,,U w f I I R w f U IU I η======另则有故=，如下图d) 由上图得，通频带"'0022()w f Bw f f Q Qππ=-== 3) 二阶RLC 低通a)谐振频率0f =b) 幅频特性和相频特性0201()(,)1(1)|()|c U w L jQ w jwCH w Q U jQ R w R jwL jwC H w ηηη∙-=====+-++==则有122|()|(|()|)0,00;2m c H w d H w w w w d w f U ηηπ=======令解得即对应的U 极大值为如下图所示：c)m f =3. 测量方法对特征频率点极其上下百倍频程范围内选取频率点进行测量，包括对()H w 及ϕ的测量，并根据测得的数据作出幅频特性曲线及相频特性曲线。
rlc串联电路的频率特性实验报告
rlc串联电路的频率特性实验报告RLC串联电路的频率特性实验报告引言：RLC串联电路是由电阻（R）、电感（L）和电容（C）三个元件组成的电路。
在该实验中，我们将研究RLC串联电路的频率特性，即电流和电压随频率的变化规律。
通过实验，我们可以深入了解RLC电路的工作原理和频率响应。
实验目的：1. 掌握RLC串联电路的基本原理和特性。
2. 研究电流和电压随频率变化的规律。
3. 分析并理解电感、电容和电阻对电路频率特性的影响。
实验装置：1. RLC串联电路实验板2. 变频器3. 示波器4. 电压表5. 电流表6. 万用表7. 电源实验步骤：1. 将RLC串联电路实验板连接好，确保电路连接正确无误。
2. 将变频器连接到电路上，用于调节电路的频率。
3. 将示波器连接到电路上，用于观察电压和电流的波形。
4. 使用电压表和电流表分别测量电压和电流的数值。
5. 通过调节变频器的频率，记录不同频率下的电流和电压数值。
6. 将实验数据整理并进行分析。
实验结果与分析：在实验中，我们记录了不同频率下的电流和电压数值，并绘制了频率与电流、电压的关系曲线。
实验结果如下：（这里可以插入实验数据表格或图表）从实验结果可以看出，随着频率的增加，电流和电压的数值呈现出一定的变化规律。
具体分析如下：1. 低频段：在低频段，电流和电压的数值相对稳定，且电流与电压基本保持同步变化。
这是因为在低频段，电感和电容的阻抗相对较大，对电路的影响较小。
2. 临界频率：当频率达到一定值时，电路的电感和电容开始发生共振现象，电流和电压的数值达到最大值。
这个频率被称为临界频率，记作f0。
在临界频率附近，电感和电容的阻抗相互抵消，电路呈现出纯电阻特性。
3. 高频段：在高频段，电流和电压的数值开始下降，且电流和电压的相位差逐渐增大。
这是因为在高频段，电容的阻抗较小，开始起主导作用，使得电流和电压的数值减小。
结论：通过本次实验，我们深入了解了RLC串联电路的频率特性。
频率特性测试实验报告
频率特性测试实验报告频率特性测试实验报告摘要：本实验旨在通过频率特性测试，研究和分析不同电路元件和电子设备在不同频率下的响应特性。
通过实验数据的收集和处理，我们可以了解电路的频率响应、频率特性以及其在不同频率下的性能表现。
实验结果显示，在不同频率下，电路元件和电子设备的频率响应存在差异，这对于电路设计和信号处理具有重要意义。
引言：频率特性是指电路或电子设备在不同频率下的响应能力。
了解电路在不同频率下的性能表现，对于电路设计、信号处理和通信系统的优化具有重要意义。
通过频率特性测试，我们可以分析电路的频率响应、幅频特性和相频特性，从而更好地了解电路的工作原理和性能。
实验方法：1. 实验仪器和设备：本实验使用了函数发生器、示波器、电阻、电容、电感等实验仪器和设备。
2. 实验步骤：（1）连接电路：根据实验要求，连接电路并确保电路连接正确。
（2）设置函数发生器：根据实验要求，设置函数发生器的频率和幅度。
（3）测量电压和相位：使用示波器测量电路中的电压和相位差。
（4）记录实验数据：根据实验要求，记录不同频率下的电压和相位差数据。
（5）数据处理：根据实验数据，绘制幅频特性曲线和相频特性曲线，分析电路的频率响应特性。
实验结果与分析：通过实验数据的收集和处理，我们得到了电路在不同频率下的电压和相位差数据，并绘制了幅频特性曲线和相频特性曲线。
实验结果显示，在低频率下，电路的幅频特性较为平缓，而在高频率下，幅频特性逐渐下降。
相位差随频率的变化呈现出一定的规律，这与电路元件的特性有关。
通过对实验结果的分析，我们可以进一步了解电路的频率响应特性。
实验应用：频率特性测试在电路设计、信号处理和通信系统中具有广泛的应用。
通过了解电路在不同频率下的响应特性，我们可以优化电路设计，提高信号处理的效果，以及改进通信系统的性能。
例如，在音频放大器设计中，对于不同频率的音频信号，需要了解放大器的频率响应特性，以保证音频信号的传输质量。
另外，在无线通信系统中，了解天线的频率特性，可以优化天线设计，提高信号的传输距离和稳定性。
电路实验-RC电路的频率特性测试-课件
实验七RC 电路的频率特性测试2一、实验目的1、学会测量RC 串并联电路和双T 型电路的幅频特性。
2、了解RC 电路的带通、带阻特性。
3、学会测量RC 电路的相频特性。
并了解其相频特性的特点。
频率响应（特性）：电路响应与频率的关系。
包括：幅频特性、相频特性。
3u iu oCR RC ++1、RC 串并联电路U U ••oi 转移函数：01R Cω=其中，特征角频率00020111113R CR R C CH ωωωωωωωωωωωωϕω=++=∠−−−∠2//j //j j arctg ()3+()=(j )(j )u H A ωω=(j )(j )=一、实验原理42001j U H ωωU ωωω••==+−o2i ()3()u iu oCR RC++①幅频特性：︱H (j ω)︱随频率变化的特性。
②相频特性：相位差ϕ(j ω)随频率变化的特性。
ϕ0f 0−90o+90of③特征频率f 0的特点：输出幅度最大；相位差为0。
001arctg 3ωωωω()()ϕω=−−000201132(j )arctg ()3+()=(j )(j )H H ωωωωωωωωωωϕω=∠−−−∠曲线曲线013()H ω=ff o︱H (j ω)︱13带通滤波电路5带阻滤波电路2、RC 双T 电路u iu oRRC C ++C’=2CR’=R /2−90o+90o0fϕf 0③特征频率f 0的特点：输出幅度最小；相位差可能+90o ，为也可能是－90o 。
①幅频特性：②相频特性：2001j 1116H ωωωω()()ω=+−001arctg 4ωωωω()()ϕω=−01R C ω=其中，特征角频率0ff 0︱H (j ω)︱16三、实验电路测量u iu o两路通道用于测量相位CH1监视U i 的幅度，保持为1Vrms测量所有交流电压幅度j U H U ω••=o i()（1）幅频特性的测量通过测量不同频率时u i 、u o 的电压幅度，来测得︱H (j ω)︱。
频率特性 实验报告
频率特性实验报告频率特性实验报告引言：频率特性是指某个系统或信号在不同频率下的响应情况。
在电子工程领域中，频率特性的研究对于设计和分析电路、滤波器以及信号处理系统至关重要。
本实验旨在通过实际测量和分析来探究不同电路元件的频率特性，并深入理解频率对于电路性能的影响。
实验目的：1. 理解频率特性的概念和重要性；2. 掌握频率特性的测量方法和分析技巧；3. 研究不同电路元件的频率响应特性。
实验器材和方法：1. 实验器材：信号发生器、示波器、电阻、电容、电感等；2. 实验方法：通过改变信号发生器的频率，测量电路中的电压响应，并记录数据。
实验过程与结果：1. 实验一：RC低通滤波器的频率特性测量在实验中，我们搭建了一个RC低通滤波器电路，并通过改变信号发生器的频率，测量了电路中的电压响应。
实验结果显示，随着频率的增加，电压响应逐渐减小，且在截止频率附近有明显的衰减。
这说明RC低通滤波器对高频信号有较好的抑制作用。
2. 实验二：RL高通滤波器的频率特性测量在实验中，我们搭建了一个RL高通滤波器电路，并通过改变信号发生器的频率，测量了电路中的电压响应。
实验结果显示，随着频率的增加，电压响应逐渐增大，且在截止频率附近有明显的增益。
这说明RL高通滤波器对低频信号有较好的传递作用。
3. 实验三：LC并联谐振电路的频率特性测量在实验中，我们搭建了一个LC并联谐振电路，并通过改变信号发生器的频率，测量了电路中的电压响应。
实验结果显示，在谐振频率附近，电压响应达到最大值，且有明显的共振现象。
这说明LC并联谐振电路在谐振频率处具有较大的电压增益。
讨论与分析：通过以上实验，我们可以得出一些结论和发现：1. 不同类型的滤波器具有不同的频率特性，可以用于特定频率范围的信号处理；2. 截止频率是滤波器性能的重要参数，决定了滤波器对信号的抑制或传递能力；3. 谐振频率是共振电路的重要特性，具有较大的电压增益。
结论：频率特性是电子工程中重要的研究内容，对于电路设计和信号处理具有重要意义。
一阶rc电路频率特性的研究实验报告
一阶rc电路频率特性的研究实验报告实验目的：通过实验研究一阶RC电路的频率特性及其在不同频率下的相位和幅度变化规律。
实验原理：一阶RC电路，是由一个电阻和一个电容组成的电路，它可以用来对电路的输入信号进行滤波处理。
在此实验中，将对一阶RC电路的频率特性进行研究。
在一阶RC电路中，电容器与电阻器串联，构成了一个RC电路，其传递函数为H(jω)=-jωRC/(1-jωRC)。
通过对H(jω)进行分析，可得到该电路的幅频响应和相频响应。
电路的幅频响应表示在不同的频率下电路输入信号的振幅与输出信号的振幅之间的关系，而相频响应表示在不同频率下电路输入信号与输出信号之间的相位差。
实验设备：任意波形发生器、交流电桥、示波器、电阻器、电容器等。
实验步骤：1.搭建一阶RC电路，电阻值为1000Ω，电容值为0.01μF。
2.将任意波形发生器连接到电路的输入端，设置发生器输出为正弦波，频率范围为100Hz～100kHz，幅度为5V。
3.同时将电路的输出端连接到示波器，观察输出正弦波的幅度与相位随着不同频率的变化。
4.记录数据，绘制电路在不同频率下的幅频响应和相频响应曲线。
实验结果：通过实验可得到该一阶RC电路在不同频率下的幅频响应和相频响应曲线，如下图所示：（幅频响应曲线图）从图中可以看出，该一阶RC电路在低频时，输出信号的幅度很小，并且相位差比较大，而在高频时，输出信号的幅度逐渐增大，相位差逐渐变小，说明该电路具有滤波功能，在低频时可以起到削弱信号的作用，在高频时可以放大信号的作用。
结论：该实验通过对一阶RC电路的研究，得出了该电路在不同频率下的幅频响应和相频响应曲线，从中可以看出该电路具有滤波功能，且在不同的频率下表现不同的振幅和相位特性。
rlc电路研究实验报告
rlc电路研究实验报告RLC电路研究实验报告引言RLC电路是电工学中的一个重要概念，也是电子工程师必须掌握的基础知识之一。
本实验旨在通过实际操作和测量，研究RLC电路的性质和特点，进一步加深对电路理论的理解。
实验目的本次实验的主要目的是研究RLC电路的频率响应、幅频特性和相频特性，以及对电路中的电压、电流等参数进行测量和分析。
实验原理RLC电路由电阻（R）、电感（L）和电容（C）组成，是一种具有阻抗特性的电路。
在交流电路中，电压和电流的变化是周期性的，因此我们需要研究电路在不同频率下的响应。
频率响应是指电路中电压和电流随频率变化的情况。
在RLC电路中，当频率很低时，电容和电感的作用相对较小，电路的阻抗主要由电阻决定。
而当频率很高时，电容和电感的作用逐渐显现，电路的阻抗会发生变化。
幅频特性是指电路中电压和电流的幅值随频率变化的情况。
在RLC电路中，当频率很低或很高时，电路中的电压和电流的幅值会受到电阻、电感和电容的影响，呈现出不同的变化规律。
相频特性是指电路中电压和电流的相位随频率变化的情况。
在RLC电路中，当频率很低或很高时，电路中的电压和电流的相位会受到电阻、电感和电容的影响，呈现出不同的变化规律。
实验步骤1. 准备实验所需材料和仪器，包括电源、电阻、电感、电容、示波器等。
2. 搭建RLC串联电路，注意连接正确。
3. 将示波器连接到电路中，调整示波器的参数，使其能够准确显示电路中的电压和电流。
4. 通过改变电源的频率，测量电路中电压和电流的数值。
5. 记录实验数据，并进行分析和比较。
实验结果与分析通过实验测量得到的数据，我们可以绘制出RLC电路的频率响应曲线、幅频特性曲线和相频特性曲线。
通过分析这些曲线，我们可以得到以下结论：1. 频率响应曲线显示出电路在不同频率下的阻抗变化情况。
当频率较低时，电路的阻抗主要由电阻决定，随着频率的增加，电感和电容的作用逐渐显现，电路的阻抗发生变化。
2. 幅频特性曲线显示出电路中电压和电流的幅值随频率变化的情况。
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东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：电路实验第二次实验实验名称：电路频率特性的研究院（系）：仪器科学与工程学院专业：姓名：学号：实验室: 实验组别：同组人员：实验时间：评定成绩：审阅教师：电路频率特性的研究一、 实验目的1. 掌握低通、带通电路的频率特性；2. 应用Multisim 软件测试低通、带通电路频率特性及有关参数；3. 应用Multisim 软件中的波特仪测试电路的频率特性。
二、 实验原理研究电路的频率特性，即是分析研究不同频率的信号作用于电路所产生的响应函数与激励函数的比值关系。
通常情况下，研究具体电路的频率特性，并不需要测试构成电路所有元件上的响应与激励之间的关系，只需要研究由工作目的所决定的某个元件或支路的响应与激励之间的关系。
本实验主要研究一阶RC 低通电路，二阶RLC 低通、带通电路的频率特性。
（一）：网络频率特性的定义电路在一个正弦电源激励下稳定时，各部分的响应都是同频率的正弦量，通过正弦量的相量，网络函数|()|H jw 定义为：.().|()||()|j w Y H w H jw e X ϕ== 其中Y 为输出端口的响应，X为输入端口的激励。
由上式可知，网络函数是频率的函数，其中网络函数的模|()|H jw 与频率的关系称为幅频特性，网络函数的相角()w ϕ与频率的关系称为相频特性，后者表示了响应与激励的相位差与频率的关系。
（二）：网络频率特性曲线 1. 一阶RC 低通网络网络函数：其模为：辐角为:显然，随着频率的增高，|H(j ω)|将减小，即响应与激励的比值减小，这说明低频信4590(a) RC低通网络(b) 幅频特性(c) 相频特性()H j ω())RC ϕω=().0.1/11/1iU j c H j R j C j RCU ωωωω===++号可以通过，高频信号被衰减或抑制。
当ω=1/RC ，1122f wRCππ==,即U 0 /U i = 0.707.通常把U 0降低到0.707 U i 时的频率f 称为截止频率f0.即012f RCπ=2. 二阶RLC 带通电路..20000..33()(1)10()()[]0()0(1)()(1)()(1)C L C C C C S jQC H j jQ s w L w f w CU j U j d C d s U j U j U j U j U j U j -η==η+η--=→=→=ηη=ηηη=∞=ϕ=-44.997ηη000010w L w f w C -=→=→= 相频特性曲线：（1）当f = f 0 时，ϕ = 0，电路阻性,产生谐振。
（2）当f > f 0 时，ϕ > 0，电路呈电感性。
（3）当f < f 0 时，ϕ < 0，电路呈电容性。
改变电源的频率,使频率为0f =时，电路处于串联谐振状态.当RLC 串联谐振时，0=ϕ，C L U U =，即纯电感和理想电容两端的电压相等。
显然，谐振频率 仅与元件参数LC 的大小有关，而与电阻R 的大小无关。
001L S L U Q U R RC ωω===Q表示，即：001L S L U Q U R RC ωω====可见，当L,C 一定时，改变R 值就能影响电路的选频特性，即R 越小，Q 越大，幅频曲线越窄，选频特性越好。
为了具体说明电路对频率的选择能力，规定幅频特性曲线的0.707LSU U ≥所包含的频率范围定义为电路通频带，用BW 表示.0.707L S U U = 时的频率分别称为上限频率f 2及下限频率f 1，则通频带212()W B f f π=-.显然，BW 越小，曲线的峰就越尖锐，电路的选频性能就越好。
Q 值与BW 得关系为：02Wf Q B π=当电路的通频带大于信号的频带宽度时，对于信号不产生失真有利，即传送信号的保真度高，但电路的选频性变差。
总之，品质因数越高的电路，其通频带越窄，选频特性越好。
3．二阶RLC 低通电路以电容电压()C U j η为输出变量的网络函数()C H j η为：..2()(1)()(1)C jQC H j jQ s U j U j -η==η+η-η 函数()C H j η的极值条件为..[]0()(1)d C d s U j U j =ηη 可求得如下三个极值点1C η、2C η和3C η即对应的极值： 1）10C η=1()1(1)C C S U j U j η=2）2C η=2()(Q>0.707(1)C C S U j Q U j η=>当时）3）3C η=∞3()0(1)C C S U j U j η=又因为033.932f kHz ==≈所以32.0112.1320m f kHz Q ==≈==≈注意：作图时，为使频率特性曲线具有通用性，常以0/f f 作为横坐标。
但是在绘制频率特性曲线时，往往由于涉及的频率范围较宽，若采用均匀分度的频率坐标，势必使低频部分被压缩，而高频部分又相对展得较宽，从而使所绘制的频率特性曲线在低频段不能充分清晰地展示其特点。
若采用对数分度的频率轴，就不会出现这种情况。
对数坐标是将轴按对数规律进行刻度，并非对频率取对数。
三．实验内容1． 测试一阶RC 低通电路的频率特性建立电路图如下：测试电路的截止频率0f ：使垂直坐标读数接近0.707，交点处水平坐标的读数即为0f 的数值。
从实验可以得出：0f =144.718kH 从实验可以得出：ϕ=-44.997分析：0f 理论值为0911114.68622*50*22*10f Hz kHz RC ππ-==≈与实际测得的0f =144.718kHz 相差很小，可见实验误差很小，较为准确，也可以看出Multisim 的仿真模拟能力很强。
分别测试0.010f ,0.10f ,0.50f ,50f ,100f ,1000f 点所对应的|()|H jw 和φ的值作出其幅频特性和相频特性图如下（左面为Excel 曲线拟合的结果，右面为波特显示仪里的波形）：可以看出，用Excel 拟合所测得点所得的曲线上看，与波特显示仪里的波形显示吻合，说明测量方法及处理没有问题， Multism 模拟正确。
2． 测试二阶RLC 带通电路的频率特性和品质因数由实验原理部分可知：谐振频率0f 理论值为：033.932f kHz ==≈品质因数：001L S L U Q U R RC ωω====(1) R=50Ω时电路图为实验方法同（1），测得：谐振频率0f =33.933kHz 下截止频率f 下=30.181kHz 上截止频率f 上=38.154kHz 所以2()2(38.15430.181)50.096W B f f kHz kHz ππ=-=-≈下上022*33.9334.25650.096W f Q B ππ==≈ 又Q的理论值 4.264Q ==≈可见测量比较准确。
数据记录如下表：作出其幅频特性和相频特性图如下：（2）R=200Ω时电路图如下：测得：谐振频率f=33.935kHz 下截止频率f下=21.564kHz 上截止频率f上=53.396kHz所以2()2(53.39621.564)200.006WB f f kHz kHzππ=-=-≈下上22*33.9351.066200.006WfQBππ==≈又Q的理论值 1.066Q==≈可见测量非常准确。
数据记录如下表：作出其幅频特性和相频特性曲线图如下：将不同电阻值时的幅频特性曲线用Excel 作于一张图上显示：注：蓝色为R=50Ω,红色为R=200Ω分析：1）从曲线上看，两者的最高点对应横坐标相同，表明谐振频率f0没有变，0f =33.933kHz; 0f ’=33.935kHz, 证明了谐振频率的确和电阻R 没关系，电路的LC 没有发生改变，因此谐振频率也没有变化；2）两曲线峰的尖锐程度不同，R=50Ω的更尖锐，即曲线更窄；1W B =50.096kHz ；2W B =200.006kHz ； 1Q =4.264；2Q =1.066 。
验证了当L,C 一定时，改变R 值就能影响电路的选频特性，即电阻R 越小，品质因数Q 越大，通带BW 越窄，幅频曲线越窄，曲线的峰就越尖锐，电路的选频性能就越好。
3． 测试二阶RLC 低通电路的频率特性和品质因数建立如下所示电路图：实验测得0f =33.935kHz ， m f =32.014kHz0f 的理论值：033.932f kHz ==≈m f的理论值：32.011m f kHz ==≈ 测得0 2.1306f Q =又Q 理论值 2.1320Q ==≈ 可见测量比较准确。
数据记录如下表：作出其幅频特性和相频特性曲线图如下：比较一阶低通和二阶低通电路幅频特性曲线衰减速率：注：红色为一阶RC低通，蓝色为二阶RLC低通分析：从图中曲线可明显看出，二阶RLC的衰减速率比一阶快。
四、思考题1．电路中输入信号源起什么作用？改变信号源的参数对测试结果有无影响？答：电路中输入信号源的作用是保持电路的输入电压不变。
改变它的电压值、频率值等参数对结果没有影响。
因为研究电路的频率特性，即是分析研究不同频率的信号作用于电路所产生的响应函数与激励函数的比值关系。
频率特性与网络函数只与R、L、C等电路内在因素有关，而与外加的激励是没有关系的。
信号源参数改变，相应输出电压也会发生改变，比值规律不变，即曲线特征不变，因此对测试结果无影响。