实验十三rc串、并联选频网络特性的测试
实验十三 RC串、并联选频网络特性的测试
ou -+图 15-1f图15-2f-示波器图 15－3图 15－4实验十三 ＲＣ串、并联选频网络特性的测试一．实验目的1．研究ＲＣ串、并联电路及ＲＣ双Ｔ电路的频率特性。
2．学会用交流毫伏表和示波器测定ＲＣ网络的幅频特性和相频特性。
3．熟悉文氏电桥电路的结构特点及选频特性。
二．原理说明图15－1所示ＲＣ串、并联电路的频率特性：)1j(31)j (iｏRCRC UUN ωωω-+==其中幅频特性为：22io )1(31)(RCRC U UA ωωω-+==相频特性为：31arctg)(o RC RC 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。
当角频率RC 1=ω时，31)(=ωA ，︒=0)(ωϕ， ｕO 与ｕI 同相，即电路发生谐振，谐振频率RCf π210=。
也就是说，当信号频率为ｆ0时，ＲＣ串、并联电路的输出电压ｕO 与输入电压ｕi 同相，其大小是输入电压的三分之一，这一特性称为ＲＣ串、并联电路的选频特性，该电路又称为文氏电桥。
测量频率特性用‘逐点描绘法’，图15－3为用交流毫伏表和双踪示波器测量ＲＣ网络频率特性的测试图。
测量幅频特性：保持信号源输出电压（即ＲＣ网络输入电压）U i 恒定，改变频率ｆ，用交流毫伏表监视U i ，并测量对应的ＲＣ网络输出电压U O ，计算出它们的比值A ＝U O ／U I ，然后逐点描绘出幅频特性；测量相频特性：保持信号源输出电压（即ＲＣ网络输入电压）U i 恒定，改变频率ｆ，用交流毫伏表监视U i ，用双踪示波器观察ｕO 与ｕi 波形，如图15－4所示，若两个波形的延时为Δｔ，周期为T ，则它们的相位差︒⨯∆=360Ttϕ，然后逐点描绘出相频特性。
用同样方法可以测量ＲＣ双Ｔ电路的幅频特性，ＲＣ双Ｔ电路见图15－5，其幅频特性具有带阻特性，如图15－6所示。
三．实验设备1．信号源（含频率计）；2．交流毫伏表；3．MEEL －06组件； 4．双踪示波器(自备)。
RC电路的频率特性
RC电路的频率特性RC电路的频率特性:=1/（2πfC），在RC串联的正弦交流电路中，由于电容元件的容抗XC它与电源的频率有关，所以当输入端外加电压保持幅值不变而频率变化时，其容抗将随频率的变化而变化，从而引起整个电路的阻抗发生变化，电路中的电流及在电阻和电容元件上所引起的电压也会随频率而改变。
我们将RC电路中的电流及各部分电压与频率的关系称为RC电路的频率特性。
截止频率是用来说明电路频率特性指标的一个特殊频率。
当保持电路输入信号的幅度不变，改变频率使输出信号降至最大值的0.707倍时，此频率即为截止频率。
截止频率公式1f0=RCπ2高通滤波器07.0T f ()（a ）实验电路（b ）幅频特性曲线图1高通滤波器低通滤波器07.0T f ()（a ）实验电路（b ）幅频特性曲线图2低通滤波器RC串并联选频电路10（a ）实验电路（b ）幅频特性曲线图3 选频电路实验目的（1）测量RC电路的频率特性，并画出其频率特性曲线。
（2）掌握测量截止频率的方法。
（3）进一步熟悉相关实验仪器的用途及使用方法。
图1 高通滤波器提示：在测量过程中应注意，在频率改变的同时用电压测试仪监测输入电压幅度，使之保持恒定。
表1 高通滤波器实验数据计算值：f 0= 测量值：f 0=图2低通滤波器表2 低通滤波器实验数据计算值：f 0= 测量值：f 0=图3选频电路1表3选频电路实验数据= 测量值：f0=计算值：f3 注意事项实验中，请同学们注意：（1）信号发生器输出端不可短路（2）测量交流高频信号电压有效值，须使用测试仪SCOPE 功能，不允许使用万用表（3）在测试仪的监测下，始终保持信号发生器输出电压有效值不变。
RC选频网络特性测试
−
������1������������)
当
1 ω = ω0 = ������������ ,
1 ������ = ������0 = 2������������������
即
|������(������)|
=
������0 ������������
=
1 3
且此时 u0 与 ui 同相位。f0 称电路固有频率。
RC
串并联电路的输出端的幅值先随频率的增大先单调递增，频率达到������0
= 1 时输出端的幅值出现
2������������������
最大值，输出端的幅值最大值������0
=
������������，随后输出端的幅值随频率的增大单调递减。
3
RC 串并联电路的输出端与输入端的相位差（以下简称相位差），相位差随频率的增大而单调递减，当
,
φ
=
������������������������������������
−������������������ + 3
1 ������������������
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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
实验报告： 1. 绘制幅频、相频特性曲线。找出最大值，并与理论值比较。 （1）R=1KΩ，C=0.1μF
-40
0.2
-60
0.1
-80
0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 f(Hz)
-100 0
200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 f(Hz)
华北电力大学电工实验RC选频网〔9)刘宏伟
制作人：刘宏伟
一、实验目的
1. 熟悉文氏电桥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文氏桥 电路的幅频特性和相频特性。
二、原理说明
文氏电桥电路是一个RC的串、并联电路，如 图1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。
六、预习思考题
1. 根据电路参数，分别估算文氏桥电路两 组参数时的固有频率f0 。 2. 推导RC串并联电路的幅频、相频特性的 数学表达式。
七、实验报告
1.根据实验数据，绘制文氏桥电路的幅 频特性和相频特性曲线。找出f0 ，并与 理论计算值比较，分析误差原因。 2. 讨论实验结果。 3. 心得体会及其它。
，即
1 f = f0 = 2πRC
ϕ 时， = 0 ，即uo与ui同相位。
三、实验设备
序号 名 称 低频信号发生器及频率计
1
型号与规格
数量
备 注
1
双踪示波器
2
1 0～600V 1 RC选频网络实验板 HE-15 1
交流毫伏表
3
4
四、实验内容与步骤
1. 测量RC串、并联电路的幅频特性。
1）利用HE-15挂箱上“RC串、并联选频网络”线 R = 1K 路，组成如图线路。取， Ω C = 0.1µF ， ； 2）调节信号源输出电压为3V的正弦信号，接入图1 的输入端； 3）改变信号源的频率f（由频率计读得），并保持 U i = 3V 不变，测量输出电压U (可先测量 β = 1 3 时 O 的频率f0，然后再在f0左右设置其它频率点测量。) 4）取 R = 200Ω， C = 2.2 µF ，重复上述测量。
ϕ = ϕo − ϕi = τ
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。
RC串并联和双T电路选频特性测试
无线射频识别技术RFID是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)传输 特性自动识别目标物体的技术，RFID系统一般由电子标签和阅读器组成。阅读 器负责发送广播并接收标签的标识信息，标签收到广播命令后将自身标识信息 发送给阅读器。然而由于阅读器与所有标签共用一个无线信道，由于RFID系统 的应用过程中，经常会有多个阅读器和多个标签的应用场合，这就会造成标签 之间或阅读器之间相互干扰，这种干扰统称为碰撞（Collision）。
在澳大利亚采矿业中，那些地下车辆、拖拉机或运输车辆都被称为boggers。 可以想象这些车辆行驶在并非总是亮堂的隧道内，并且因为没有后视镜和侧视镜 而限制了视力范围，十字路口处又不能提供能见度，无法知道有什么车辆会冲撞 出来。漆黑的矿井里到处都可能有boggers横冲直撞。
这些地下的车辆在配备了RFID公司的新型碰撞预警系统之后，可以安全地运 行，即在通过矿井隧道的时候不用担心在这样混乱的周围环境里碰撞到其他的移 动设备。
RFIDInc.公司的前身为Telsor公司，是世界上历史最悠久的有源RFID公司，其主 体 市 场 是 工 厂 自 动 化 和 工 业 识 别 。 FRIDInc. 公 司 经 理 兼 CEOJamesHeurich 补 充 说 ： “我们一直致力于让公司拥有各种各样的RFID技术产品，其产品的多元化使之在许多 市场得到应用，从而不仅在不同的经济时代可以生存，而且能适应自1984年以来技术 上的不断更新。公司正为很多领域提供各种各样的解决方案，包括Kellogg谷物食品 和汽车制造商、医药行业以及诸如Blockbuster或HollywoodVideo这样的零售巨头。”
所有这些车辆都是重要的投资资本，如果boggers碰撞后，资金上损失的不仅 是车辆，而且还有闲置资产，更不用说人身安全方面了。TELFER金矿在前两年有 三辆巡视车辆被boggers压碎，每辆车损失了8万美元。
rc选频电路实验报告
rc选频电路实验报告
RC选频电路实验报告
摘要：
本实验通过搭建RC选频电路，研究了其在不同频率下的频率响应特性。
实验结果表明，RC选频电路在特定频率下具有较高的增益，能够对特定频率的信号进行选择性放大，具有一定的滤波功能。
引言：
RC选频电路是一种常见的电子电路，它通过电容和电阻的组合来实现对特定频率信号的放大。
在通信、音频处理等领域，RC选频电路被广泛应用。
本实验旨在通过搭建RC选频电路，研究其在不同频率下的频率响应特性，为进一步理解和应用该电路提供实验基础。
实验装置与方法：
1. 实验装置：信号发生器、示波器、电阻、电容、万用表等。
2. 实验方法：根据电路图搭建RC选频电路，使用信号发生器输入不同频率的正弦信号，通过示波器观察输出信号的波形和幅度，记录实验数据。
实验结果与分析：
通过实验观察和数据记录，我们得到了RC选频电路在不同频率下的频率响应曲线。
实验结果显示，当输入信号频率接近电路的共振频率时，输出信号的幅度较大；而在共振频率附近的其他频率下，输出信号的幅度明显减小。
这表明RC选频电路在特定频率下具有较高的增益，能够对特定频率的信号进行选择性放大，具有一定的滤波功能。
结论：
通过本实验，我们深入了解了RC选频电路的频率响应特性，了解了其在不同
频率下的工作原理。
实验结果表明，RC选频电路在特定频率下具有较高的增益，可以对特定频率的信号进行选择性放大，具有一定的滤波功能。
这为我们进一
步理解和应用RC选频电路提供了重要的实验基础。
致谢：
感谢实验中给予指导和帮助的老师和同学们。
幅频相频特性测试及 RLC 串联谐振电路实验
幅频相频特性测试及RLC 串联谐振电路实验预习报告一．实验目的1、熟练RC 电路相频、幅频特性的测试方法，根据测量数据画出特性曲线。
2、通过实验掌握串联谐振的条件和特点，测绘RLC 串联谐振曲线。
3、掌握电路参数对谐振特性的影响。
二．实验仪器设备仿真软件平台(Multisim 10)；硬件基础电路实验箱。
双踪示波器、直流稳压电源、万用表、直流电流表、电压表。
三．实验原理在交流电路中，电阻值和频率无关；电容具有“通高频、阻低频”的特性；电感具有“通低频，阻高频”的特性。
RLC串联电路具有特殊的幅频特性和相频特性，有选频和滤波作用。
电路频率特性的测量方法有点测法和扫频法。
点测法就是用正弦信号发生器的输出电压作为网络的输入电压，并保持电压幅值不变，依次改变输入电压的频率，用交流毫伏表和示波器逐点测量出输出端的电压值和输出与输入电压的相位差，根据测得的多组数据，画出电路的幅频和相频特性曲线。
测量幅频特性：保持信号源输出电压（即RC 网络输入电压）Ui 恒定，改变频率f，并测量对应的RC 网络输出电压Uo，计算出他们的比值A=Uo/Ui，然后逐点描绘出幅频特性；1.RC串联电路2.RC串并联电路3.RLC串联电路四．实验内容1 、测量R 、L 、C 元件的阻抗频率特性。
参考图5 -5，信号发生器输出的正弦信号并保持幅度不变，频率200H Z 逐渐增至10KH 。
开关S 分别接通三个R 、L 、C 元件，用交流毫伏表测量Ur ，并计算各频率点时R 、X L 与X C 的与之值，记入表中。
注意：在接通C 测试时，信号源的频率应控制在200 ～2500 H Z 之间。
2. 测量RC串联电路频率特性曲线（高通或低通）联接实验线路，取R k，C0.1F，U1V（有效值）。
测量输出电压U2并读取U20.707V时的信号频率fc，用李沙育法测量相位差角，记录数据。
3.测量RC串并联电路频率特性曲线取R1k，C0.1F，U i1 V （有效值）。
实验十集成运放在信号产生电路中的应用——正弦波发生器
实验十 集成运放在信号产生电路中的应用——正弦波发生器用集成运算放大器所构成的正弦波振荡电路，有RC 桥式振荡电路、RC 移相振荡电路，正交式正弦波振荡电路和RC 双T 振荡电路等多种形式。
本实验介绍常的用RC 桥式振荡电路的设计方法，并通过实验掌握其调试技能。
[实验目的]1．了解正弦波发生器特性及工作原理。
2．学会用集成运放设计正弦波发生器的方法。
3．学会测量RC 串并联选频网络特性和频率的测试方法。
4．掌握运放在信号发生器中的应用，培养实验者设计、调试、测量和排除故障等能力。
[实验仪器及元器件]THM-2型模拟电路实验箱， DF2173B 交流电压表，500型万用表，DT9208型数字万用表，XJ4318型双踪示波器，集成电路（A μ741、LM324各1只），二极管（IN4148×2只）,电阻（色环电阻）、无极电容若干，各种信号线、导线。
[预习要求]1．复习RC 文氏电桥振荡器工作原理和用示波器测量频率、相位方法。
2．按实验要求，根据实验电路确定振荡电路R 和C 的值。
[实验说明]正弦波发生器是由基本放大器和反馈网络组成的正反馈系统，要保证其维持振荡，必须满足其振幅和相位条件，即：1F A F A V v V V ==⋅••π=ϕ+ϕn 2f a （n=0，1，2，…）图3-21为RC 文氏电桥振荡器，图3-22是实用电路。
其组成包括：基本放大器、正反馈网络、选频网络和稳幅电路。
图中R 、C 组成RC 串并联网络即是选频网络，又是正反馈网络，振荡频率取决于R 、C 的值，即 f 0=1/2πRC 。
稳幅是由反相端引入串联电压负反馈，即可改善电路特性，又起稳幅作用，其中二极管D 是关键元件，利用其非线性特性，随输出电压变化自动调整反馈深度，以便电路起振，而后维持振荡恒定。
为了保证正反馈（相位平衡条件）信号由同相端输入，因选频网络传输系数为1/3，所以A vf 应略大于3，即可满足振幅平衡条件。
RC电路设计和特性测试
一般含动态元件（电容或电感）电路的网络函数为频率的复函数，所以上式又可表示为：
式中， 部分为网络函数 的模，是响应与激励向量的模之比， 是 的辐角，是响应与激励向量的相位差。
网络函数 与角频率 或f之间的关系称为电路（网络）的频率响应，包括幅频特性和相频特性，可分别以 和 曲线表示。
将阻容R、C串入电路，通过电容C将高频导入地，通过C输出形成一阶RC低通滤波电路，由分压公式知
频率响应为
其中，ωc=1/RC为截止频率，幅频特性和相频特性分别为
由频率响应曲线知，频率较低时，网络函数幅值较大；频率变高时，网络函数随着ω变化而衰减。这表明，在输入电压有效值保持不变的前提下，频率较低时，输出电压UC较大，从传输方面来看，表明低频信号较容易通过；输出电压UC随着频率增加而减小，表明高频信号产生较大衰减，故此电路称为低通滤波器（无源一阶低通滤波器）。
（2）RC滤波电路
常见滤波电路的基本组成部分是一个RC电路，由于电容阻低频通高频的性质，当输出电压取自于电阻时，它就是一个高通滤波器；当输出电压取自于电容时，它就是一个低通滤波器。
常见由RC组成的无源滤波电路中，根据电容的接法及参数大小主要可分为低通滤波电路和高通滤波电路。
图16-6低通滤波电路
（4）低通滤波电路
图8-3电容C两端的锯齿波电压
这样，输出信号就是锯齿波，近似为三角波，τ>>tw是本电路必要条件，因为脉冲上升K沿来到时,电容通过电阻R充电，远没有充满，即刚经过充电曲线的起始部分,脉冲下降沿来到,电容又开始放电，远没有放完，又在上升沿作用下充电，由此在电容上得到随时间近似成线性变化的锯齿波电压，即输出电压与输入电压的积分成正比，避免了电容电压出现一个稳定电压值，由此得名积分电路。而且τ越大，锯齿波就越接近三角波。输出波形是对输入波形积分运算的结果，这是突出输入信号的直流及缓变分量，降低了输入信号的变化量。
RC并串联网络频率特性
可描绘 RC 并串联网络的幅频特性\
F\
*
U UO
和
相
频
特
性
{F *
U UO
表l列
出部分较特殊点数值 从而定性绘出 RC 并串联网络的幅频特性与相频特性曲线 如图 2~ 图 3
由上述图表及式( 3) ~ ( 4) 表明
\
F\
的最小值出现在
U=
UO=
l处 RC
{F 的 正 负 极 值 分 别 为 l l . 54 和
l RC 并串联频率特性表达式 图 l 所示为 RC 并串联网络, 其频率特性表示式为
F=
uf u
=
R2+
R
2+
l jwC2
l jwC2
+
l
+
Rl jwR l Cl
=
l-(
jwR l C2 l -w2R l R 2Cl C2 ) + jw( R l Cl +
R 2C2 +
R l C2 )
( l)
当 Rl = R2 = R , Cl = C2 = C 时 , 令 w0 = RlC, 则
2 3
O. 668
{F O
O. O57 O. 57 5. 44 9. 38 ll. 54 lO. 3 8. 5 4. l5
2
O. 98 O
l. 8l
U UO
l. 2 l. 5 l. 8
2
2. 5 2. 8
3
4
5
8
lO
lOO lOOO
\ F\ O. 673 O. 696 O. 725 O. 745 O. 792 O. 8l 6 O. 83 O. 885 O. 9l 9 O. 964 O. 976 O. 9998
电路基础实验-RC电路的频率特性实验报告
指导教师： 王吉英 2009 年 11 月 13 日 计算机科学与技术 学院 姓名： 钟超 学号： PB06013012 姓名： 李杰 学号： PB05210127实验目的1. 熟悉正弦稳态分析中的相量的基本概念。
2. 正确使用双踪示波器测量正弦信号的峰—峰值Up-p ，频率f(T)和相位差φ,观察李沙育图形; 学会使用晶体管毫伏表测量正弦信号有效值。
3. 用RC 、RL 设计输出滞后(超前)输入的简单电路，并作实际测量。
实验设备1. DF1641D 型或EE1641D 型函数发生器1台2. 双踪示波器 1台3. 晶体管毫幅表DF2173B 1台4. 可变电容箱1个5. 可变电阻箱1个6.可变电感箱1个实验原理1． 正弦交流电作用于任一线性定常电路，产生的响应仍是同频率的正弦量，因此，正弦量可以用相量来表示。
设一正弦电流：[]Ii j t j e tj j ei Ie I e I R Ie R t ICOS t i ϕωωϕϕω=↔⎥⎦⎤⎢⎣⎡=+=∙∙+22)(2)(2． 用相量表示了正弦量，正弦交流稳态响应的计算可方便地运用相量进行复数运算，在直流电路中的基本定律、定理和计算方法完全适用于相量计算。
3． 输出电压滞后输入电压的RC 电路，如图1所示。
图1(RC 滞后电路) 图2(RC 超前电路)输出电压1110+=+=∙∙CR j U U Cj R C j U i i ωωωUNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINASchool of Computer Science & Technology, Hefei, Anhui, People's Republic of China, Zip Code: 230027RC 电路的频率特性实验报告网络函数为：()())()(11)(120ωϕωωωω∠=-∠+==-∙∙j H RC tg RC U U j H i式中，2)(11)(RC U U j H io ωω+=∆∙∙，称为幅频特性，显然是低通。
RC频率特性(精)
转移函数的幅频特性
转移函数的相频特性
( ) u u
o
i
1、一阶RC低通滤波电路
现代电子技术实验
R
传递函数:
1 U 1 j C H (j ) 0 1 1 j RC Ui R j C
﹢
﹢
ui
﹣
C
uo
﹣
令： c
1 1 RC
上式可改写为：
H (j ) 1
国家工科电工电子基础教学基地 国家级 实验教学 示范中心
现代电子技术实验
RC电路频率特性的研究
…………………… P145
国家工科电工电子基础教学基地 国家级 实验教学 示范中心
现代电子技术实验
一、 实验目的
（1）了解低通和高通滤波器的频率特性 （2）掌握网络频率特性测试的一般方法 （3）学习并掌握晶体管毫伏表的正确使用
国家工科电工电子基础教学基地 国家级 实验教学 示范中心
现代电子技术实验
下次预习
实验4.2 半导体器件的图测方法
1、如何用点测法测试二极管的VCR特性曲线， 在测试时，应该注意什么问题？ 2、用点测法怎么实现测试三级管的输入输出 特性曲线？ 3、预习图示仪的测试原理。
现代电子技术实验国家工科电工电子基础教学基地国家级实验教学示范中心13实验报告要求1用对数坐标上画出高通低通滤波器的幅频特性和相频特性曲线2分析高低通滤波器输入输出波形在不同频率时的相位关系3画出高低通滤波器在特征频率点的输入输出波形并标明其超前滞后的时间关系现代电子技术实验国家工科电工电子基础教学基地国家级实验教学示范中心14现代电子技术实验国家工科电工电子基础教学基地国家级实验教学示范中心实验实验4242半导体器件的图测方法半导体器件的图测方法11如何用点测法测试二极管的如何用点测法测试二极管的vcrvcr特性曲线特性曲线在测试时应该注意什么问题
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)︱。
RC网络频率特性和选频特性的研究(综合实验)
RC 网络频率特性和选频特性的研究(综合实验)一、 实验目的1．学会已知电路性能参数的情况下设计电路（元器件）参数；2．用仿真软件Mutualism 研究RC 串、并联电路及RC 双T 电路的频率特性； 3．学会用交流毫伏表和示波器测定RC 网络的幅频特性和相频特性； 4．理解和掌握低通、高通、带通和带阻网络的特性 5．熟悉文氏电桥电路的结构特点及选频特性。
二、实验设备（记录所用设备的名称型号编号）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： 1．低通电路图4.3.1 低通滤波电路图4.3.2 低通滤波电路幅频特性简单的RC 滤波电路如图1U ，输出为2U 时，构成的是低通滤波电路。
因为： 所以：()H j ω是幅频特性，低通电路的幅频特性如图，在1RC ω=时，()20.707H 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．高通电路图图4.3.3 高通滤波电路 图4.3.4 高通滤波电路的幅频特性所以：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 当0ωω<<时，即低频时 当0ωω>>时，即高频时，()1H j ω=。
3．研究RC 串、并联电路及RC 双T 电路的频率特性； 4．文氏电桥电路的结构特点及选频特性。
四、实验方法测量频率特性用“逐点描绘法”，图，在图中：图4.3.5 测量方法 图4.3.6 测量相频特性方法测量幅频特性：保持信号源输出电压（即RC 网络输入电压）i U 恒定，改变频率f ，用交流毫伏表监视i U ，并测量对应的RC 网络输出电压0U ，计算出它们的比值0i A U U =，然后逐点描绘出幅频特性。
测量相频特性：保持信号源输出电压（即RC 网络输入电压）i U 恒定，改变频率f ，，用交流毫伏表监视i U ，用双踪示波器观察0U 和i U 波形，如图，若两个波形的延时t ∆，周期为T ，则它们的相位差0360t T ϕ=⨯∆，，然后逐点描绘出相频特性。
Rc串并联选频网络频率特性的测试
摘要Rc串并联选频网络也就是通常所指的文氏电桥电路，文氏电桥电路是一个RC的串、并联电路，如图3-5-1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。
关键字:文氏电桥电路、••、选频…频率....... 振幅、正文实验目的1.掌握Rc串并联选频网络的频率特性。
2•进一步掌握频率特性的测试方法。
实验原理图3-5-1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、如图3-5-2所示。
由电路分析得知,该网络的传递函数为图3-5-11当角频率时,此时与同相。
由图3-5-2可见RC串联电路具有带通特性。
幅频特性相频特性10尽0 _ -------- ------------- _ ---g 尺口 e 仃 a张=-arctg -------- --- g ■丄=_arctg—1 + —+图 3-5-22.将上述电路的输入和输出分别接到双踪示波器的Y A 和Y B 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T 及信号的周期T,则 两波形间的相位差为I AI（输出相位与输入相位之差。
将各个不同频率下的相位差9画在以为f 横轴妙为纵轴的坐标纸上，用光滑的 曲线将这些点连接起来，即是被测电路的相频特性曲线，如图所示。
由电路分析理论得知，当，即时皆0,即与同相位。
用信号发生器的正弦输出信号 作为图3-5-1的激励信号，并保持值不变的情况下，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 输出电压值，将这些数据画在以频率f 为横轴，为纵轴的坐标纸上，用一条光滑的曲线连接+ @月6——亠-)1点，该曲线就是上述电路的幅频特性曲线。
实验内容与实验电路实验器材「函数发生器、万用表、两个500Q电阻、两个O.lpF电容、两通道示波器、波特图示仪按下图连接好模拟电路[nJ El表格（函数发生器输出正弦交流电压■有效值为Us=3Vf(kHz) 0.1 foO.5f oFo (3.18)lOfoUs(V) 3U 2(V)0.2714 0.7627 L0000 0.5251 0.2867 u 2/u s 0.0905 0.2542 0.3333 0.1750 0.0956 <p73.61°41.01°-57.88°-73.65°I ------------ §uu unm — -------------- AAA/—-A/W根据数据作出图像•ME•twin«v>» AM1>.14U4IK. n・«・■■' FT •♦■ZX・•—・«!tm(14IV ・ r—I M9. «un A»l*> ・»BT^a ・•・M・^・'、5«J U・<!・.■•(・W・UW ■« K«4K^MHfUAritnlUl*|JI m U■A电・・*人3・丫心・*«・“电・・SXUS •■・W&SIMi <.f«a«£ i MMtt llUt. ■■■■•SIR ・!!；・•■ ■. teHmitttie・U・.・»MMO nt« ariATt« <(IAMMI>1008060400.35结论拓展上，参考文献Rc串并联选频网络频率特性的测试邢耀耀2010年12月24日。
8.RC选频电路实验
2.实验预习及实验注意事项： 2.实验预习及实验注意事项： 实验预习及实验注意事项
2.1.实验前要了解实验两种选频电路的频率特性； 2.1.实验前要了解实验两种选频电路的频率特性；并计算电 实验前要了解实验两种选频电路的频率特性 中心频率； 路的中心频率 路的中心频率； 2.2.实验中改变信号频率时 务必保持信号源的输出电压 2.2.实验中改变信号频率时，务必保持信号源的输出电压大 实验中改变信号频率 保持信号源的输出电压大 不变，（ ，（改变信号源频率会引起响应电流变化并导致 小不变，（改变信号源频率会引起响应电流变化并导致 信号源电压变化）。 信号源电压变化）。
2011-4-16 长江大学电工电子实验中心龙从玉 6
Ui/Uo Ui/
UO
Ui
~
2C
R/2
fc
频率
3
2011-4-16
长江大学电工电子实验中心龙从玉
0
4.实验内容与实验步骤： 4.实验内容与实验步骤 实验内容与实验步骤：
4.1. RC串并联选频网络频率特性的测量: RC串并联选频网络频率特性的测量: 串并联选频网络频率特性的测量 1）取R=2K,C=0.1u,按图-1所示接成RC串并联选频电路； R=2K,C=0.1u 按图- 所示接成RC串并联选频电路； 串并联选频电路 2）保持信号源电压Ui=3V不变。用示波器ch1测量ui, ch2测 保持信号源电压Ui=3V不变 用示波器ch1测量 , ch2测 不变。 测量ui uo。改变信号频率f使输出电压U 记录中心频率fo 量uo。改变信号频率f使输出电压UoMax，记录中心频率fo 及相应的Uo 及相应的Uo。 3）在f0的两侧调整信号频率，使输出电压分别为0.7UoMax 及 的两侧调整信号频率，使输出电压分别为0.7U 分别记录频率f 并计算φ (0.5 0.2) UoMax，分别记录频率f相差时间△t并计算φ。
实验六：RC选频网络特性测试
实验六：RC 选频网络特性测试一、 实验目的1、熟悉文氏电桥的结构特点及其应用。
2、掌握双踪示波器的使用。
3、学会用交流毫伏表和示波器测定文氏电桥电路的幅频特性和相频特性。
二、 原理说明文氏电桥电路是一个RC 串、并联电路，如图6-1所示，该电路结构简单，被广泛用于低频振荡电路中做为选频环节，可以获得很高纯度的正弦波电压。
图6-11、用函数信号发生器的正弦输出信号作为图6-1的激励信号1U ，并保持1U 不变的情况下，改变输入信号的频率f ，用交流毫伏表或者示波器测出输出端相应于各个频率点下的输出电压o U 值，将这些数据画在以频率f 为横轴，电压o U 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。
文氏电桥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，如图6-2所示。
由电路分析可知，该网络的传递函数为：()RCRC j ωωβ131-+=当角频率RC10==ωω时，即RCf f π210==时31==io U U β，且此时o U 与i U 同相位。
0f 称为电路的固有频率。
由图6-2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A Y 和B Y 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延迟时间τ及信号周期T ，则两波形间的相位差为 io T ϕϕτϕ-=⨯=∆360（输出相位和输入相位之差）将各个不同频率下的相位差ϕ∆测出，即可绘制出被测电路的相频特性曲线，如图6-3所示。
四、 实验内容1、测量RC 串并联电路的幅频特性。
（1） 在实验板上按图6-1选取一组参数（如F C k R μ1.01=Ω=）（2） 调节信号源的输出电压为3V 的正弦信号，接入图6-1的输入端。
（3） 改变信号源的频率，并保持V U i 3=不变，测量输出电压0U ，（可先测量31=β时的频率0f ，然后再在0f 左右设置其它频率点测量0U ）2、测量RC 串并联电路的相频特性五、 实验注意事项1、由于信号源内阻的影响，注意在调节输出频率时，应同时调节输出幅度，使实验电路的输入电压保持不变。
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i
u o
u +
-
-
+
R
R C
C
图 15-1
A
f
f 3
1图15-2
f
ϕ
︒90︒
-90.
.
频率计
信号源
R C 网络
毫伏表
i
u o
u 示波器图 15－3
V
/u s
/t t
∆T
图 15－4
实验十三 ＲＣ串、并联选频网络特性的测试
一．实验目的
1．研究ＲＣ串、并联电路及ＲＣ双Ｔ电路的频率特性。
2．学会用交流毫伏表和示波器测定ＲＣ网络的幅频特性和相频特性。
3．熟悉文氏电桥电路的结构特点及选频特性。
二．原理说明
图15－1所示ＲＣ串、并联电路的频率特性：
)1
j(31
)j (i
ｏRC
RC U
U
N ωωω-
+=
=
其中幅频特性为：
2
2i
o )1(31
)(RC
RC U U
A ωωω-
+=
=
相频特性为：3
1arctg
)(o RC RC 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。
当角频率RC 1=
ω时，3
1
)(=ωA ，︒=0)(ωϕ， ｕO 与ｕI 同相，即电路发生谐振，谐振频率RC
f π21
0=。
也就是说，当信号频率为ｆ0时，ＲＣ串、并联电路的输出电压ｕO 与输入电压ｕi 同相，其大小是输入电压的三分之一，这一特性称为ＲＣ串、并联电路的选频特性，该电路又称为文氏电桥。
测量频率特性用‘逐点描绘法’，图15－3为用交流毫伏表和双踪示波器测量ＲＣ网络频率特性的测试图。
测量幅频特性：保持信号源输出电压（即ＲＣ网络输入电压）U i 恒定，改变频率ｆ，用交流毫伏表监视U i ，并测量对应的ＲＣ网络输出电压U O ，计算出它们的比值A ＝U O ／U I ，然后逐点描绘出幅频特性；
测量相频特性：保持信号源输出电压（即ＲＣ网络输入电压）U i 恒定，改变频率ｆ，用交流毫伏表监视U i ，用双踪示波器观察ｕO 与ｕi 波形，如图15－4所示，若两个波形的延时为Δｔ，周期为T ，则它们的相位差︒⨯∆=
360T
t
ϕ，然后逐点描绘出相频特性。
用同样方法可以测量ＲＣ双Ｔ电路的幅频特性，ＲＣ双Ｔ电路见图15－5，其幅频特性具有带阻特性，如图15－6所示。
三．实验设备
1．信号源（含频率计）；
2．交流毫伏表； 3．MEEL －06组件；
4．双踪示波器(自备)。
四．实验内容
1．测量ＲＣ串、并联电路的幅频特性
实验电路如图15－3所示，其中，RC 网络的参数选择为：Ｒ＝200Ω，Ｃ＝μＦ，信号源输出正弦波电压作为电路的输入电压ｕi ，调节信号源输出电压幅值，使U i ＝2V 。
改变信号源正弦波输出电压的频率f （由频率计读得），并保持U i =2V 不变（用交流毫伏表监视），测量输出电压0U ，（可先测量3
1
=A 时的频率f o ，然后再在f o 左右选几个频率点，测量0U ），将数据记入表15－1中。
在图15－3的RC 网络中，选取另一组参数：Ｒ＝2kΩ，Ｃ＝μＦ，重复上述测量，将数据记入表15－1中。
表15－1 幅频特性数据
R =2k
, C =0.1F f ( U O ( R =200
f ( U O
F
01.0μF
01.0μpF
5300Ω
k 10Ω
k 10Ω
k 2.11
2
4
图 15－5
f
A
图 15－6
2．测量ＲＣ串、并联电路的相频特性
实验电路如图15－3所示，按实验原理中测量相频特性的说明，实验步骤同实验1，将实验数据记入表15－2中。
3．测定ＲＣ双Ｔ电路的幅频特性
实验电路如图15－3所示，其中RC 网络按图15－5连接，实验步骤同实验1，将实验数据记入自拟的数据表格中。
R =200
, C =2.2F
f (Hz
)
T (ms
) t ∆(
ms)
R =2K R =1K C =0.1F
f (Hz
)
T (ms)
t ∆(
ms)
五．实验注意事项
由于信号源内阻的影响，注意在调节输出电压频率时，应同时调节输出电压大小，使实验电路的输入电压保持不变。
六．预习与思考题
1．根据电路参数，估算ＲＣ串、并联电路两组参数时的谐振频率。
2．推导ＲＣ串、并联电路的幅频、相频特性的数学表达式。
3．什么是ＲＣ串、并联电路的选频特性当频率等于谐振频率时，电路的输出、输入有何关系
4．试定性分析ＲＣ双Ｔ电路的幅频特性。
七．实验报告要求
1．根据表15－1和表15－2实验数据，绘制ＲＣ串、并联电路的两组幅频特性和相频特性曲线，找出谐振频率和幅频特性的最大值，并与理论计算值比较。
2．设计一个谐振频率为1ｋH Z 文氏电桥电路，说明它的选频特性。
3．根据实验3的实验数据，绘制ＲＣ双Ｔ电路的幅频特性，并说明幅频特性的特点。