RC选频网络特性测试
《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： 2120Z Z Z U U i += 式（12-1） 1111C j R Z ω+= 22221C R j R Z ω+= 代入式（12-1），得到 )1()1(111121121221222112220R 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RC10=ω代入式（12-2），得到 )(31000ωωωω-+=j U U i 若用电压传递系数K 表示U 0的模值，则： 20020)(31ωωωω-+==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 = 31,达到最大值，所以f = f 0 = RCπ21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*26． 电容 2只 0.01μF*27． 桥形跨接线和连接导线 若干 P8-1和501488． 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。
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电路的频率特性实验报告
rc电路的频率特性实验报告 RC 电路的频率特性实验报告一、实验目的1、深入理解 RC 电路的频率响应特性。
2、掌握测量 RC 电路频率特性的方法。
3、学会使用实验仪器，如示波器、信号发生器等。
4、通过实验数据，分析 RC 电路对不同频率信号的衰减和相移情况。
二、实验原理RC 电路是由电阻 R 和电容 C 组成的简单电路。
在交流电路中，RC 电路的阻抗会随着输入信号的频率而变化，从而导致电路对不同频率信号的响应不同。
对于一个简单的 RC 串联电路，其阻抗 Z 可以表示为：＼Z ＝ R ＋＼frac{1}｛j\omega C}＼其中，＼（＼omega\）是角频率，＼（j\）是虚数单位。
电路的传递函数 H(＼（＼omega\））可以表示为：＼H(＼omega) ＝＼frac{V_{out}｝｛V_{in}｝＝＼frac{1}｛1 ＋j\omega RC}＼其幅值\（｜H(＼omega)｜＼）和相位\（＼varphi(＼omega)＼）分别为：＼｜H(＼omega)｜＝＼frac{1}｛＼sqrt{1 ＋（＼omega RC)＾2}｝＼＼＼varphi(＼omega) ＝＼arctan(＼omega RC)＼从上述公式可以看出，当频率很低时，＼（＼omega RC ＼ll 1\），＼（｜H(＼omega)｜＼approx 1\），＼（＼varphi(＼omega)＼approx 0\），电路几乎没有衰减和相移。
当频率很高时，＼（＼omega RC ＼gg 1\），＼（｜H(＼omega)｜＼approx 0\），＼（＼varphi(＼omega)＼approx －90^＼circ\），信号被大幅衰减且有很大的相移。
三、实验仪器1、信号发生器2、示波器3、电阻、电容若干4、面包板5、导线若干四、实验步骤1、按照电路图在面包板上搭建 RC 串联电路，选择合适的电阻值R 和电容值 C。
2、将信号发生器的输出端连接到 RC 电路的输入端，示波器的通道 1 连接到输入信号，通道 2 连接到输出信号。
rc 频率特性实验报告
rc 频率特性实验报告RC 频率特性实验报告引言：RC 电路是一种常见的电路结构，由电阻（R）和电容（C）组成。
在电子领域中，我们经常使用 RC 电路来实现信号的滤波、延迟和放大等功能。
本实验旨在探究 RC 电路的频率特性，即电路在不同频率下的响应情况。
实验目的：1. 理解 RC 电路的基本原理和组成结构；2. 掌握测量 RC 电路的频率特性的方法；3. 分析 RC 电路在不同频率下的响应情况。
实验器材：1. 信号发生器2. 双踪示波器3. 电阻箱4. 电容器实验步骤：1. 搭建 RC 电路，将信号发生器与双踪示波器连接至电路；2. 调节信号发生器的频率，从低频到高频逐渐增加，并记录示波器上电压的变化；3. 将记录的数据整理并绘制成频率-电压响应曲线。
实验结果与分析：经过实验测量和数据处理，我们得到了 RC 电路在不同频率下的响应曲线。
从曲线可以看出，在低频时，电路对信号的传输几乎没有衰减，电压响应较为稳定。
随着频率的增加，电路开始出现衰减，响应幅度逐渐减小。
当频率达到一定值后，电路的响应幅度急剧下降，形成一个陡峭的下降区域。
这是因为在高频下，电容器对电流的导通能力变差，导致电路的响应能力下降。
进一步分析，我们可以发现 RC 电路的频率特性与电容器的特性有关。
在低频下，电容器可以充分充电，电流可以通过电容器流过，因此电路的响应较好。
但在高频下，电容器的充电和放电速度变慢，电流无法快速通过电容器，导致电路响应受限。
此外，电阻的阻值也会影响电路的频率特性。
较大的电阻值会使电路对高频信号的衰减更加明显。
结论：通过本次实验，我们深入了解了 RC 电路的频率特性。
我们发现，RC 电路在不同频率下的响应存在一定的规律性。
低频下电路响应稳定，高频下电路响应衰减明显。
这对于电子工程师来说，非常重要，因为它们可以用于设计和优化各种电子设备和电路。
然而，我们也要注意到实验中可能存在的误差和限制。
例如，电阻箱和电容器的质量和精度可能会对实验结果产生一定的影响。
实验十一 RC选频网络特性测试_电路实验教程_[共3页]
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第3章 实际操作实验 113七、实验报告要求（1）根据测量数据，绘出不同R 值时的两条谐振曲线。
（2）计算出通频带与Q 值，说明不同R 值时对电路通频带与品质因数的影响。
（3）回答思考题（5）、（6）。
（4）通过本次实验，总结、归纳串联谐振电路的特性。
实验十一 RC 选频网络特性测试一、实验目的（1）了解文氏电桥电路的结构特点及其应用。
（2）研究RC 选频网络的频率特性。
（3）学会用半对数坐标绘制曲线。
二、实验原理与说明1．文氏电桥电路文氏电桥电路是一个RC 串并联选频电路，如图3-11-1所示。
该电路结构简单，广泛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信号。
文氏电桥电路的一个突出特点是其输出电压幅度不仅会随输入电压的频率而变，而且还出现一个与输入电压同相位的最大值。
在输入端输入幅度恒定的正弦电压i U &，当i U &的频率变化时，输出端得到的输出电压oU &的变化可从两方面来看。
在频率较低的情况下，即当1R Cω>>时，图3-11-1（a ）所示电路可近似成如图3-11-1（b ）所示的低频等效电路。
ω愈低，o U &的幅度愈小，其相位愈超前于iU &。
当ω趋近于0时，o U &趋近于0，o U &超前于i U &接近+90°。
而频率较高时，即当1R Cω<<时，图3-11-1（a ）所示电路可近似成如图3-11-1（c ）所示的高频等效电路。
ω愈高，oU &的幅度也愈小，其相位愈滞后于i U &。
当ω趋近于∞时，o U &趋近于0，o U &超前于iU &接近−90°。
由此可见，当频率为某一中间值f 0时，o U &不为零，且与iU &同相。
图3-11-1 文氏电桥电路。
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）三、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 jω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：()21UH jUω=1．低通电路U2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 UUj C j RCRj Cωωω=⨯=++所以：()()()2111U H j H j U j RCωωϕωω===∠+ ()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1RC ω=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．高通电路图4.3.3是高通滤波RC 电路。
12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12111U j RCU R U j RCR j C ωωω=⨯=⨯+⎛⎫+ ⎪⎝⎭所以：()()()211U j RC H j H j U jRCωωωϕω===∠+ 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 jRC ωω=<<当0ωω>>时，即高频时，()1H j ω=。
RC电路频率特性
H ( jϖ ) =
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱU2
.
=
U1
R ω == R − j / ωC ω − jω o
幅频特性 相频特性
H ( jω ) =
ω ω 2 + ωo2
=
ω ωo
(ω / ω o ) 2 + 1
ϕ = π 2 − arctan ω ω o
幅频特性和相频特性曲线分别如图8-19-2（b）和(c)所示。 幅频特性和相频特性曲线分别如图 （ ） 所示
ϕ
表2-15-1 低通滤波器测试数据
f(Hz)
1K
2K
3K
f0
4K
5k
6k
7k
8k
U2(V) 计算 ϕ
2.
设计一RC高通滤波器实验电路，要求固有频率 f0=3.184KHZ，U1=1V~1.5V。元件值的选择范围同上。
，R= ，U1= 。计算：f0 = 。 选择电路参数1：C= ，R= ，U1= 。计算：f0 = 。 选择电路参数2：C= 测量RC高通滤波器的频率特性，将测量数据记入 自拟表格中。 3. 设计一RC带通滤波器实验电路，要求固有频率f0=723.4HZ， U1=1V~1.5V。元件值从C=22nF、0.1µF、0.2µF、0.22µF、 1µF，R=10k 、11k 、13k 、15k 等数值中选取。 ，R= ，U1= 。计算：f0 = 。 选择电路参数1：C= 选择电路参数2：C= ，R= ，U1= 。计算：f0 = 。 测量RC带通滤波器的频率特性，将测量数据记入表2-15-2中。
(a)
(b)
图2 -15-3带通滤波器及频率特性曲线 带通滤波器及频率特性曲线
(c)
4．RC带阻滤波器 带阻滤波器 对某一特定频率（或频带）的电信号进行衰减或抑制， 对某一特定频率（或频带）的电信号进行衰减或抑制， 而允许其它频率的电信号通过的网络称为带阻滤波器。 而允许其它频率的电信号通过的网络称为带阻滤波器。图215-4（a）是RC带阻滤波器，也称为双 型滤波器。其网络 带阻滤波器， 型滤波器。 （ ） 带阻滤波器 也称为双T型滤波器 函数为
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网络频率特性研究(1)
实验3 RC 网络频率特性研究一、实验原理1. 网络频率特性的定义网络的响应相量与激励相量之比是频率ω的函数，称为正弦稳态下的网络函数。
表示为 其模随频率ω变化的规律称为幅频特性，辐角随ω变化的规律称为相频特性。
为使频率特性曲线具有通用性，常以ω作为横坐标。
通常，根据随频率ω变化的趋势,将RC 网络分为“低通(LP )电路”、“高通(HP )电路”、“带通(BP )电路”、“带阻(BS )电路”等。
2．典型RC 网络的频率特性 (1) RC 低通网络图S3-1(a)所示为RC 低通网络。
它的网络函数为 其模为： 2)(11)(RC j H ωω+=辐角为： )arctan()(RC ωωϕ-= 显然，随着频率的增加， )(ωj H 将减小，这说明低频信号可以通过，高频信号被衰减或抑制。
当ω=1/RC ，即707.0/=i o U U ，通常把o U 降低到0.707 i U 时的角频率ω称为截止角频率C ω。
即(a) RC 低通网络 (b) 幅频特性 (c) 相频特性图S3-1 RC 低通网络及其频率特性(2) RC 高通网络图S3-2 (a)所示为RC 高通网络。
它的网络传递函数为 其模为： 2)1(11)(RCj H ωω+=辐角为：)arctan(90)(0RC ωωϕ-=可见，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。
网络的截止频率仍为RC C /1=ω，因为ω=C ω时，|H(j ω)| =0.707。
它的幅频特性和相频特性分别如图S3-2(b)、(c)所示。
(a) RC 高通网络 (b) 幅频特性 (c) 相频特性图S3-2 RC 高通网络及其频率特性(3) RC 串并联网络（RC 带通网络）图S3-3(a)所示为RC 串并联网络。
其网络传递函数为 其模为： 2)1(91)(RCRC j H ωωω-+=辐角为： )31arctan()(RC RC ωωωϕ-=可以看出，当信号频率为RC C /1=ω时，模|H(j ω)| =1/3为最大,即输出与输入间相移为零。
RC选频网络研究
实验一R－ C 选频网络的研究一、实验目的用实验方法研究 R－ C 选频网络的特点。
二、实验说明1、 R－C 选频网络如图10－ 1 所示，有：U oU iR1C21j (R1C21C1) R2R2C1式中为电源角频率。
当 U i、 R1、 R2、 C1、 C 2为定值时，使U o最大，那么需满足：R1 C210 R2C1即：1或 f1R1 R2 C1C2 2 R1 R2C1C2此时， U o和 U i相位同样。
2、当R1R2 R，C1C2 C ，电源频率1f时，那么有：2 RC〔 1〕、U o为最大且U o 1 U i 3〔 2〕、U o和U i相位同样。
1此选频网络又称为文氏电桥，常用于电子线路中产生频率为f的正弦波。
2 RCC1＋R1U i＋－C2R2Uo－图 1－11三、实验内容1、按图 10－1 接线。
采纳C1C20.2 F，R1R2 1k ，U i＝2V。
2、示波器置于X － Y 工作方式，调治电源频率f，使示波器荧光屏上出现一条斜直线，记下此时的 f 0。
3、将示波器显示方式开关置于Y2，调治电源频率，观察 U o随 f 变化的波形，看是否 f f 0时，U o最大。
4、将示波器置于交替方式，Y 1，Y 2增益旋至同样地址。
同时观察 U o和 U i的波形，看当 f f 0时可否有U i= 3U o关系。
5、保持 U i、 C 值不变，改变R 值，重复1－ 4 的内容。
四、本卷须知实验时，电源电压幅值保持恒定。
五、仪器设备正弦信号发生器一台；示波器一台；万用表一只；实验箱一个。
六、思虑题1、当 R、C 和 U i固定不变时，有几种方法可确定U o为最大？2、在文氏电桥中，假设采纳C＝， R=1300Ω时，f0又为多大？3、在 R，C 参数固定下，当ff 0时，为什么U o与U i会是同相位？2实验二 二阶电路的响应与状态轨迹一、实验目的1、 研究 RLC 串通电路对应的二阶微分方程解的种类特点及其与元件参数的关系。
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。
实验五RC网络频率特性测试
1 1 (ωRC ) 2
90o arctan(ωRC )
C
& U2
1 0.707 R
θ (ω )
90o
45o
0
1 ωC = RC
ω
0
ωC
ω
1 网络的截止频率仍为 ω c = RC
因为
ω = ω c 时，
3． RC带通网络（ RC选频网络）
H ( jω) R C
& U2
θ (ω )
90
。
1 3
& U1
截止频率
H ( jω ) 1 3
0
ω1
ω0
ω2
ω
三、实验内容 1．RC低通网络的幅频特性与相频特性的测试
信号 发生器
& U1
RC 网络
& U2
毫伏表
示波器
保持输入正弦电压U1=1V不变，频率从50Hz到10kHz，在此 频率范围内采用逐点法用毫伏表直接测量输出电压的有效值 U2，并测定U2为0.707V时的截止频率f0。
二、实验原理
& I1
& U1
& I2
RC网络
& U2
& U2 H ( jω ) = = H ( jω ) θ (ω ) & U1
H ( jω ) 幅频特性
θ (ω ) 相频特性
统称为网络的频率响应（频率特性）。
1、RC低通网络
& U2 1 jωC 1 H ( jω ) = = = & U1 R + 1 jωC 1 + jωRC = 1 1 + (ωRC )
用示波器观察输入与输出波形，用双迹ห้องสมุดไป่ตู้测试相应频率的
实验 RC 选频网络特性测试
RC 选频网络特性测试
一、实验目的
1. 熟悉RC串并联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9-1 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。
1. 用函数信号发生器的正弦输出信号作为图9-1 的激励信号ui，并保持图9-1
Ui 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Uo 值，将这些数据画在以频率f 为横轴，Uo 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。
文氏桥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9-2 所示。
由电路分析得知，该网络的传递函数为
五、实验注意事项
由于信号源内阻的影响，输出幅度会随信号频率变化。
因此，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。
六、预习思考题
1. 根据电路参数，分别估算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，绘制电路的幅频特性和相频特性曲线。
找出最大值，并与理
论计算值比较。
2. 讨论实验结果。
RC选频网络特性测试.ppt
u2
u2/u1
实验八 RC选频网络特性测试
一、实验目的 (1)熟悉桥电路的传输函数、幅频特性
与相频特性； (3)学习网络频率特性的测试方法。
• 二、实验原理
• 文桥电路结构如图8-1所示。由于电桥采用了两个电抗元件C1和C2，因此， 当输入电压u1的频率改变时，输出电压u2的幅度和相对于u1的相位也随之 改变， u2与u1的比值的模与相位随频率变化的规律称文桥电路的幅频特性 与相频特性。本实验只研究幅频特性的实验测试方法。首先求出文桥电路的
f ()
1
3 j( / 0 0 / )
•
当= 0时
f0
1 2RC
RC 选频特性曲线
• 三、实验内容 • (1)选C1=C2=C=2μF，Rl=R2=R=500Ω • (2)按图8-1接线，计算f0，并绘出图8-2所示RC选频网络的特性曲线。 • (3)输入端加入1V变频电源电压。
（4）改变频率值并把所测数据填入表4-26中
传输函数 u2 / u1 f ()
• 式中为输入信号角频率。设R1=R2=R，C1=C2=C，则得
Z1 R 1/ jC
Z2 R /(1 jCR)
• 根据分压比写出u1 与u2之比，得
•
f () Z2
R /(1 jCR)
Z1 Z2 R 1/ jCR R /(1 jCR)
1 令 0 RC
multisimRC网络频率特性研究
multisimRC网络频率特性研究实验3 RC 网络频率特性研究实验：3 实验名称：RC 网络频率特性研究一、实验目的：1. 掌握网络的响应相量与激励相量随频率ω变化的规律。
2. 加深理解常用RC 幅频特性和相频特性的特点。
3. 掌握低通（LP ）电路，高通(HP)电路的，带通(BP)电路，带阻（BS ）电路的特点。
二、实验仪器设备：Multisim10.0仿真电路软件三、实验原理：(一) RC 低通网络网络函数为: 011()11iU j C H j R j C j RC U ωωωω===++其摸为:1()H j ω=幅角为: RC ?ωω（）=-arctan() 随着频率的增加，()H j ω将减小，说明低频信号可以通过。
当1RCω=,即0.707U i=U 。
时，角频率称为截止角频率c ω。
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 高通网络网络传递函数为0()1iU R H j R j C U ωω==+其摸为()H j ω=幅角为?ωω?（）=90-arctan(RC) 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1RCω=。
频率特性和相频特性如图：(三) RC 带通网络网络传递函数为：011|()113()1iRU j RC H j R U R j C j RC j RC RCωωωωωω+===+++-+其摸为：()H j ω=幅角为：13R C ωω?ω-RC （）=arctan()可知当信号频率为01RCω=,模()13H j ω=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01(0)RCωω==≠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。
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。
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−
������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)
理论最大值点 361.7Hz，与实验相符。
2. 讨论实验结果
τ(μs) 600
60
60
20
Φ(度) 56.59 14.08 19.66 8.40
0
-15
-25
-25
-25
0.00 -11.57 -28.31 -28.51 -39.22
R=200Ω，C=2.2μF
f(Hz) 92.5
154
267
351
457
693
950 1150 1460 1884
T(ms) 10.811 6.494 3.745 2.849 2.188 1.443 1.053 0.870 0.685 0.531
U0(V)
figure 1 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 f(Hz)
理论最大值点 1591.5Hz，与实验相符。
angle
100 80 60 40 20 0 -20 -40 -60 -80
1 ������0 = 2������������������ = 361.7Hz 2. 推导 RC 串并联电路的幅频、相频的数学表达式
由公式可得
有电路分析可知
������̇0 = ������(������)������̇������
故得
������(������)
=
3
+
1 ������(������������������
RC 串并联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，如下图所示。
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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
由电路分析得知，该网络的传递函数为
������(������)
=
3
+
1 ������(������������������
−
������1������������)
解得
������̇ 0
=
3
+
������̇ ������ ������(������������������
−
������1������������)
������0
=
| 3
+
������̇ ������ ������(������������������
−
������1������������)|
以获得很高纯度的正弦波电压。
1、用函数信号发生器的正弦输出信号作为上图的激励信号 ui，并保持 ui 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 U0 值，将这些数据画在 以频率 f 为横轴，U0 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。
f(Hz) 84.5
148
247
356
463
622
813 1056 1333 1706
U0(V) 0.60 0.80 0.90
1.0
0.95 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50
（斜体表示实验测得原始数据，正体表示根据原始数据计算数据）
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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
-100 0
figure 3
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 f(Hz)
（2）R=200Ω，C=2.2μF
figure 2 1
figure 4 100
0.9
8
20
angle
U0(V)
0.5
0
0.4
-20
0.3
实验设备：
序号
名称
型号与规格
数量
备注
1
函数信号发生器
1
2
双踪示波器
1
3
交流毫伏表
1
4
RC 选频网络实验线路板
1
DGJ-03
实验内容及步骤：
1. 测量 RC 串并联电路的幅频特性。
（1）在实验板上按图电路选 R=1kΩ，C=0.1μF。
（2）调节信号源输出电压为 3V 的正弦信号，接入输入端。
（3）改变信号源的频率 f（由频率计测算得），并保持 Ui=3V 不变，测量输出电压 U0，时的频率 f0， 然后再在 f0 左右设置其它频率点测量 U0。
频率很低时相位差为正值，当频率达到������0
=
1 时相位差为
2������������������
0，超过频率������0时相位差为负值。
3. 实验结果说明
（1）在 R=1kΩ，C=0.1μF 中，第二个点（f=625Hz）与曲线偏差较大，数据处理时，将此数据点废弃。
（2）在附件中的《电路理论基础原始数据 实验 18 复印件》中，τ 值的测量在读数时误将示波器放大
实验操作人： 刘健阁、乐云天、雷弛 （此实验报告由刘健阁、乐云天、雷弛同学共同撰写）
实验目的： 1. 熟悉 RC 串并联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 RC 串并联电路的幅频特性和相频特性。
实验原理： 1. RC 串并联电路如下图所示，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
τ(μs) 15000 500
140
0
-40 -100 -100 -100 -90 -7.60
Φ(度) 499.50 27.72 13.46 0.00 -6.58 -24.95 -34.20 -41.40 -47.30 -51.55
（斜体表示实验测得原始数据，正体表示根据原始数据计算数据）
注意事项：
（4）另选一组参数(如令 R=200Ω，C=2.2μF）,重复测量一组数据。
R=1kΩ，C=0.1μF
f(Hz) 218
626
913
1190 1516 2094 3168 3507 4362
U0(V) 0.40 0.60 0.90 0.95
1.0
0.90 0.80 0.75 0.70
R=200Ω，C=2.2μF
刘健阁、乐云天、雷弛 小组
3. 测量 RC 串并联电路的相频特性
按实验原理说明 2 的内容、方法步骤进行，选定两组电路参数进行测量。
R=1kΩ，C=0.1μF
f(Hz) 262
652
910
1167 1584 2142 3145 3168 4358
T(ms) 3.817 1.534 1.099 0.857 0.631 0.467 0.318 0.316 0.229
10 倍，造成原始数据中 τ 值与理论值相差 10 倍，τ 值的测量值选取的参考方向与报告中相反，τ 值的测量
值已在实验报告中修正。
附件：
电路理论基础实验原始数据 实验 18 复印件
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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
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 指导教师 杨智 中山大学信息科学与技术学院 广东省广州市 510006
实验时间地点： 2014 年 6 月 9 日 中山大学东校区实验中心 C103
由上图可见 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 YA 和 YB 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 τ 及信号的周期 T，则两波形间的相位差为：
T
3600
O
i
（输出相位差与输入相位差）
将各个不同频率下的相位差φ测出,即可以绘出被测电路的相频特性曲线，如上图所示。