RC移相电路实验报告
移相器的设计与测试试验报告
本科学生综合性、设计性
实验报告
项目组长学号
成员
专业电气工程与自动化班级班
实验项目名称移相器的设计与测试
指导教师及职称
开课学期至学年一学期
上课时间年11 月23 日
一、实验设计方案
实验名称：移相器的设计与测试实验时间：2009.11.23
小组合作：是○否○小组成员：
1、实验目的：（1）学习设计移相器电路的方法。
（2）掌握移相器电路的测试方法。
（3）通过设计、搭接、安装及调式移相器，培养工程实践能力。
2、实验场地及仪器、设备和材料：交流电源，电阻2个，滑动电容2个，滤波器，开关，导线。
3、实验思路（实验内容、数据处理方法及实验步骤等）
1）．实验内容：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U1 =1V，频率为2kHz，由函数信号发生器提供。
要求输出电压有效值U2 = 1V，输出电压相对于输入电压的相移在45°至180°范围内连续可调。
2）. 试验步骤：a. 设计出试验线路图。
b. 计算出所需参数。
c. 验证和测试线路图。
指导老师对实验设计方案的意见
指导老师签名：年月日
二、实验结果与分析
1、实验目的、场地及仪器、设备和材料、实验思路等见实验设计方案
2、实验现象、数据及结果。
当C=16.489nf时
当C为无穷大时
3、对实验现象、数据及观察结果的分析与讨论
4、结论: 通过对滑动电容的调节，使输出电压相对于输入电压相移在
45°—180°连续可调，从而达到试验要求。
RC可调移相电路设计与研究
99999.9 18.0
电阻箱取值 R/Ω
一个周期水 平方向的长 度/ms
表 3 相位差测量结果 波形对应点 相位差 Δφ/度 移动的长度 /ms
4
理论计算值 Δ /度
考虑电感箱 内阻理论计 算值 Δ /度
0 20 3.0 -54 -90.00 -32.12 0.1 20 2.8 -50.4 -89.8 -32.08 1 20 1.8 -32.4 -88.1 -31.62 10 20 1.4 -25.2 -72.4 -27.62 100 20 0.6 -10.8 -17.4 -11.82 1k 20 0 0 -1.79 -1.71 10k 20 0 0 -0.17 -0.18 99999.9 20 0 0 -0.02 -0.02 实验二： 1.按照图 3.2 搭建电路，其中，电源取 50Hz，14V 交流电压源，两电容 C 取 1uF，电阻 用电阻箱接入。 2.将两电阻箱阻值同时按下表接入电路， 将示波器接入 ab 两端测量 并计算在各个阻 ， 并 记 录 在 表 4 中 ， 同 时 记 录 值 下 的 最 大 值 在 R=0Ω,100Ω,1kΩ,2kΩ,3kΩ,4kΩ,5kΩ,99999.9Ω 下的波形于图 1 中。 并观察电阻箱阻值改变时， 相应的输出电压与电源的相位差，并记录于表 5 中。
一个周期水 平方向的长 度/ms 20 20 20 20 20 20 20 20
表 3 相位差测量结果 波形对应点 相位差 Δφ/度 移动的长度 /ms 3.0 -54 2.8 -50.4 1.8 -32.4 1.4 -25.2 0.6 -10.8 0 0 0 0 0 0
理论计算值 Δ /度 -90.00 -89.8 -88.1 -72.4 -17.4 -1.79 -0.17 -0.02
RC移相电路实验报告
评分无源可变相移网络××[学号]××大学××学院实验原理本次试验电路设计如图1所示：Vp-p.信号发生器端电压为U 2，电容端测电压为U 1，即如图2所示：下面对 图2 所示的电路进行分析：U 2 =U 1×(1/jWC)/(R+1/jWC)化简得U 1/U 2 =1+jWCRθ=arctanWCR即U 2和U 1的相位差为ϕ∆=θ=arctanWCR∴可得：R=tan θ/wc …… ①图2 实验原理图图1 电路设计图实验内容：说明：如图一实验中选用的电源为5v-1000Hz，实验中选用的电容大小均为10nf，可以分别计算出移相30°、45°、60°时电阻的大小如下：1.移相30°由①式即R=tan /wc=tan30°/（2π×1000×1E-8）≈9.18KΩ。
闭合开关SW1，打开SW2、SW3，使用Tina 仿真将电容两端接至示波器的两端。
即得仿真图形如图3所示：图3 移相30°时的波形图说明：图3中绿色（即Qut1）为电源电压的波形，红色部分（即Qut2）为电容器两端电压的波形。
2.移相45°同理由①式即R=tan /wc=tan45°/（2π×1000×1E-6）≈15.9kΩ。
闭合开关SW2，打开SW1、SW3使用Tina 仿真将电容两端接至示波器的两端。
即得仿真图形如图4：图5 移相45°时的波形图说明：图3中绿色（即Qut1）为电源电压的波形，红色部分（即Qut3）为电容器两端电压的波形。
3.移相60°同理由①式即R=tan /wc=tan60°/（2π×1000×1E-8）≈27.57kΩ。
闭合开关SW3，打开SW1、SW2使用Tina 仿真将电容两端接至示波器的两端。
实验一 RC电路相频特性的研究
实验一 RC 电路相频特性的研究电阻和电容串联电路是交流放大电路中常用的耦合电路，也是常用的移相电路，研究RC 电路具有很强的实际应用性。
当把正弦交流电压输入到RC 串联电路中时，电容或电阻两端的输出相位将随电源频率而变化，这种回路电流和各元件上的电压与输入信号间的相位差和频率的关系，称为相频特性。
利用RC 电路的相频特性，可以组成移相电路，通过改变电容、电阻大小及电源频率，达到移相的目的。
[实验目的]1. 观测RC 串联电路的相频特性；2. 理解电容元件的交流特性；3. 学习用双踪示波器测量相位差。
[实验仪器]信号发生器，双踪示波器，万用电表，面包板，电容，电阻，导线。
[实验原理]在交流电路中，电压和电流不仅有大小变化而且还有相位差别，因此常用复数及其几何表示——矢量图来表征交流元件的特性。
1. 单一元件的交流特性电阻两端的电压和电流是同相的，仅有大小的变化，满足如下形式的欧姆定律：UR I= （1） 在复平面的矢量图如图1（a ）所示。
如果在电容器的两端加一正弦电压sin m u U t ω=，则有(sin )cos sin(90)m C m m d U t du i CCC U t C U t dtdtωωωωω====+（2）可见，在电容元件电路中，在相位上电流超前电压90，在复平面的矢量图如图1（b ）所示。
图1 电阻和电容元件电压与电流的矢量图 记作矢量形式的欧姆定律为1U jI Cω=- （3） 式中j -代表电容两端电压相位超前电流90- ，即电压滞后电流90。
2. RC 串联电路相频特性电路如图2（a ）所示，令ω表示电源的角频率，R C U I U U 、、、分别表示电源电压、电流、电阻上电压、电容上电压的有效值，则有I =（4）R U IR = （5） C IU Cω=（6）电压U 滞后电流I 的相位为1arctanC Rϕω= （7）若用矢量求解法应以电流为参考矢量，作R U 、CU 及其合成的总电压U 的矢量图，如图2（b ）所示。
rc电路实验报告
rc电路实验报告实验名称：RC电路实验实验目的：1. 理解并掌握RC电路的基本工作原理；2. 掌握RC电路的时间常数的计算方法；3. 通过实验研究RC电路的充放电过程，并绘制相应的充放电曲线图。
实验器材：1. 直流电源2. 电阻箱3. 电容器4. 电流表5. 万用表6. 示波器7. 连接线实验原理：RC电路由电阻（R）和电容（C）串联构成，当外加电压突变时，电容器释放或吸收电荷，导致电流发生变化，而电路中的电阻会阻碍电流的变化。
当电容器充电或放电过程中的电流变化率与电阻和电容的值有关。
实验步骤：1. 搭建RC电路，将电阻R和电容C串联连接，其中电压源接在电阻R的一端，另一端接地；2. 设置电流表测量电流值，将电流表连接在电阻R上；3. 设置示波器，将示波器与电容C并联连接，以测量电容器的电压；4. 调整示波器的扫描频率和时间基准，使得能够观察到电容充放电的曲线；5. 将电流表和示波器的测量结果记录下来；6. 改变电路中的电阻或电容的数值，重复步骤3-5，记录测量结果。
实验结果：1. 当RC电路中的电容充电时，电流的变化与电压曲线的变化是由指数函数决定的，即I(t) = I0 * e^(-t/RC)；2. 当RC电路中的电容放电时，电流的变化与电压曲线的变化也是由指数函数决定的，即I(t) = I0 * e^(-t/RC)。
实验讨论：通过实验测量得到的充电和放电曲线图，可以观察到电容器充放电过程的指数衰减特性，与理论公式相符合。
实验结果中还可以观察到RC电路的时间常数（τ = RC），时间常数越大，电容器充放电过程的衰减速度越慢；时间常数越小，电容器充放电过程的衰减速度越快。
实验结论：通过本次实验，我们成功地搭建了RC电路并观察到了电容器的充放电过程。
实验结果与理论公式相符，验证了RC电路的基本工作原理。
掌握了RC电路的时间常数的计算方法，以及能够绘制充放电曲线图。
这对于更深入理解RC电路的工作原理和应用具有重要意义。
rc电路实验报告
rc电路实验报告
本文是对RC电路实验的一个报告，主要介绍实验的目的、实验装置、实验步骤、实验结果以及实验结论。
一、实验目的
本次实验主要是为了深入了解RC电路的特性和性能，加深对电子学原理的理解，同时也加深对实验操作和技巧的熟悉，以便更好地应对未来的电子学研究。
二、实验装置
本次实验所需的装置包括：函数发生器，双踪示波器，电阻、电容等实验器材。
三、实验步骤
1、接线：将电阻、电容连接到电路中，并用示波器检测电路的波形。
2、测量电路参数：通过测量电路中的电阻、电容值，计算出
电路的总阻抗和相位差。
3、测量电路响应：在给定频率下，改变输入电压的幅度，记
录输出电压的幅度和相位，从而得出电路的幅频特性和相频特性。
4、实验数据处理：将测量得到的实验数据进行处理，绘制出
电路的幅频特性和相频特性曲线，并分析曲线的特征和规律。
四、实验结果
根据实验测量数据，我们绘制出了RC电路的幅频特性和相频
特性曲线。
从曲线上可以看出，当输入频率等于电路的截止频率时，电路的输出幅度会出现明显的下降。
此外，当输入频率远远
小于或远远大于电路的截止频率时，电路的输出幅度保持不变，
但相位差会发生明显的变化。
五、实验结论
通过本次实验，我们深入了解了RC电路的特性和性能，加深
了对电子学原理的理解，同时也加深了对实验操作和技巧的熟悉。
我们发现，在RC电路中，电容和电阻的作用是共同控制电路的频率响应特性，通过在给定频率下改变输入电压的幅度，我们可以
得出电路的幅频特性和相频特性曲线，从而得出RC电路的特征和规律。
rc电路研究实验报告
rc电路研究实验报告RC电路研究实验报告引言：RC电路是电子学中的基础电路之一，由电阻（R）和电容（C）组成。
在实验中，我们将研究RC电路的特性和行为。
本实验旨在通过测量电压和电流的变化，了解RC电路的充放电过程以及电容器的充放电时间常数。
一、实验准备在开始实验之前，我们需要准备以下实验器材和材料：1. 电源2. 电阻箱3. 电容器4. 万用表5. 示波器6. 连接线7. 开关二、实验步骤1. 将电源连接到电路板上的正负极，并将电阻箱和电容器连接到电路中。
2. 使用万用表测量电阻箱的电阻值，并记录下来。
3. 打开电源，调节电阻箱的电阻值，观察电路中电流和电压的变化。
4. 使用示波器观察电容器的充放电过程，并记录下波形。
5. 改变电阻箱的电阻值，重复步骤3和步骤4，观察并记录不同电阻值下电路的行为。
三、实验结果与分析在实验中，我们观察到当电阻值较大时，电容器的充电过程较慢，电流变化较小，而当电阻值较小时，电容器的充电过程较快，电流变化较大。
这是因为电阻值越大，电路中的电流越小，从而导致电容器充电的速度减慢。
我们还发现，电容器的充放电过程可以通过波形图来观察。
当电容器充电时，波形图呈现出逐渐上升的曲线，而当电容器放电时，波形图呈现出逐渐下降的曲线。
这是因为在充电过程中，电容器的电压逐渐增加，而在放电过程中，电容器的电压逐渐减小。
根据实验数据，我们还可以计算出电容器的充放电时间常数。
时间常数（τ）是指电容器充放电过程中，电压或电流达到其初始值的63.2%所需的时间。
通过测量充放电过程中电压或电流的变化，我们可以计算出时间常数。
实验结果显示，电容器的时间常数与电阻值成反比，即电阻值越大，时间常数越大。
四、实验总结通过本次实验，我们深入了解了RC电路的特性和行为。
我们发现电阻值对电路的充放电过程和电容器的时间常数有重要影响。
电阻值越大，电容器充电速度越慢，时间常数越大。
在实验中，我们还学会了使用示波器观察电容器的充放电过程，并通过波形图来分析电路行为。
电阻、电容移相电路
实验五 电阻、电容移相电路一、实验目的1.了解电阻、电容串联电路的移相作用；2.学会使用双踪示波器、交流毫伏表和低频信号发生器。
二、实验原理R-C 串联电路如图5-1所示，电路的相量图如图5-2所示。
. O U C 图5-1 R-C 移相电路在R-C 串联电路中，若输入电压是正弦波，则电路中各处的电压、电流都是正弦波。
从相量图可以看出，输出电压相位引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A 点的轨迹是一个半圆。
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。
因此，不论以R 端或C 端作输出，其输出电压较输入电压都具有移相作用，这种作用效果称阻容移相。
阻容移相环节，在电子技术应用中广泛采用，如移相电路、耦合电路、微分电路、积分电路等等。
三、实验内容与要求本实验中，由低频信号发生器提供幅值为2V、频率可调的正弦波信号，输入、输出电压的波形及其移相角可用双踪示波器观察，各处电压的有效值可用交流毫伏表测量。
要求根据实验室提供的实验设备完成以下实验内容的设计：1.学会用示波器测量交流信号幅值的方法。
2.设计一个由低频信号发生器提供电源信号的RC 串联电路，以电阻两端电压作为输出电压。
保持电源频率(f=1kHz)和电容值不变，改变电阻值，用双踪示波器同时观察输入、输出电压的波形及其移相角随电阻值变化而改变的现象，并设计一个记录电阻值变化时各部分电压测量结果的实验数据表格。
测量4～5次。
(注意每次改变R 值之后，必须调节信号发生器，使输入电压大小保持不变)。
3.设计一个由低频信号发生器提供电源信号的RC 串联电路，以电容两端电压作为输出电压。
保持电源频率(f=1kHz)和电阻值不变，改变电容值，用双踪示波器同时观察输入、输出电压的波形及其移相角随电容值变化而改变的现象，并设计一个记录电容值变化时各部分电压测量结果的实验数据表格。
RC移相电路实验报告
R C 移 相 电 路１[实验目的]1.用电阻、电容组成移相电路，要求输出电压U 0的相位较输入电压U 1的相位落后π/4。
2.组成一个移相电路，要求输入、输出电压间的相位差Δφ在0～180°间可调。
[实验原理]1.移相电路（1）Δφ=-π/4移相电路。
图1电路中，电阻与电容串联，由于电容两端电压的相位落后于电流的相位为π/2，而电阻两端电压和流过电阻的电流同相，可以算出输出电压Uo 与输入电压U i 间的相位差。
Δφ=-arctg （U R /U C ）=-arctg(R/Z C )=-arctg(ωCR) （1）式中U 代表正弦波电压u 的有效值。
（2）Δφ在0至180°之间可调的移相电路，电路如图2（a ），图中R 1=R 2，R 可 调节。
在AB 间输入电压u i ，在OD 间输出电压u 0。
图2（b ）给出各电压之间的相量关系。
图2 （a ） 图（b ）[实验仪器]Multisim7绿色汉化版正弦波信号源、双踪示波器、滑动变阻器一个、电阻箱三个、电容二个图1R C 移 相 电 路２[实验内容、数据记录及处理]1.用电阻、电容组成移相电路，要求输出电压U 0的相位较输入电压U 1的相位落后π/4。
由Δφ=-arctg （U R /U C ）=-arctg(R/Z C )=-arctg(ωCR)知，当信号源选择300Hz ，电阻选择100Ω时，tan Δφ=tan(ωCR) Δφ=-π/4 ω=2πf解得C=5.3μF元件选择：信号发生器：f=300Hz,电阻R=100Ω,电容C=5.3μF.【数据记录处理】原理：利用光标法对两个图像进行相位差的选定与计算，比较分析计算值与理论值。
数据记录：图3.仿真电路图 图4.示波器跟踪测量图R C 移 相 电 路３计算ΔT 的平均值：= （0.8386+0.8386+0.8176+0.8176+0.8352）=0.82952ms由f=300Hz 可以得到周期T= =3.333ms利用ΔT/T 可以得到ΔT/T=0.249结论：通过电路连接不难的出输出电压U 0的相位较输入电压U 1的相位落后π/42.组成一个移相电路，要求输入、输出电压间的相位差Δφ在0～180°间可调。
实验十一RC移相电路与补偿分压电路
实验十一 RC 移相电路与补偿分压电路一、实验目的1． 了解由RC 组成的移相电路和补偿分压电路的工作原理。
2． 掌握RC 移相电路和补偿分压电路的设计和调试方法。
二、实验内容1． 用示波器观察RC 移相电路输入信号相位与输出信号相位关系的李沙育图形，测量移相相位差。
2． 用示波器观察补偿分压电路处于最佳补偿、过补偿和欠补偿状态的波形。
三、实验仪器1． 信号与系统实验箱 一台 2． 信号系统实验平台3． RC 移相电路与补偿分压电路模块（DYT3000-66） 一块 4． 20MHz 双踪示波器 一台 5． 连接线若干四、实验原理1. RC 移相电路的工作原理和设计方法① 工作原理图11-1为RC 电路，图11-2为向量模型图。
由图11-2可得21111Rj RC j c R j cU UU ωωω∙∙∙=⨯=⨯++21()12j RC arctg RC j RC U Uωπωω∙∙==-+ （式11-1）其模01U U =（式11-2）相位差为2arctg RC πϕω=- （式11-3）由式11-1可知，U 2与U 1的相位差ϕ为正值，即输出电压超前输入电压。
当ω固定时，若R 从0变到∞，则相位差ϕ从90o 变到0o 。
② 设计方法根据设计要求，先选定电容值，再根据式11-3算出电阻值。
如要求设计一个移相30o ，工作频率为1KHz 的RC 移相电路，则根据式11-3得60o tg R cω=（式11-4）取C ＝0.047uF ，代入10-4，得3660 5.872100.04710otg R K π-=Ω⨯⨯⨯U 1图11-11图11-2图11-3 U 2相对于U 1超前的相位角③ 调试方法在电路的输入端输入一正弦信号，用示波器的CH1观察U 1，用示波器的CH2观察U 2，这时U 2相对于U 1超前的相位角为ϕ。
如图11-3所示。
2AB ACπϕ⋅=若这时ϕ不满足设计要求，可把电阻换为一个电位计和一个固定电阻串联，调节电位计R W 的大小，可达到设计要求。
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。
rc电路实验报告
rc电路实验报告摘要：该实验旨在研究RC电路的特性以及其响应频率、幅度和相位随频率的变化。
实验过程中我们设计并搭建了一个简单的RC电路，依次进行了频率响应测量，幅度响应测量和相位响应测量，并根据数据制作了相应的图表。
结果显示，RC电路具有低通滤波的特性，随着频率升高，幅度和相位呈现不同程度的下降。
实验结果得出，RC电路在原理上可以应用于通信领域和电子线路中，有很好的低通滤波效应。
1.介绍RC电路是一种基本的电路元件，由一个电阻和一个电容器组成。
RC电路在电子电路中广泛应用，具有高品质低通滤波和积分等特性。
在通信电路和计算机领域中，RC电路被广泛应用于信号处理和滤波。
2.实验设计该实验是基于RC电路的特性研究，设计了以下三个部分的实验：2.1频率响应测量首先，我们设计了一个简单的RC电路，然后通过变化信号发生器的频率，测量了RC电路的输出响应。
我们测量了5-3000Hz 范围内的频率响应，并记录下每个频率的输出电压。
我们使用任意波形发生器作为信号发生器，同时使用示波器记录输出信号的幅度和相位。
2.2幅度响应测量接下来，我们将信号发生器的频率固定在1kHz处，然后改变所施加的信号幅度，同时记录电路输出信号的变化。
通过记录输出信号随着输入幅度发生的变化，我们能够估计RC电路的传输特性。
2.3相位响应测量最后，我们将信号发生器的频率固定在1kHz处，同时改变输入信号的相位，并记录输出信号的变化。
我们记录了输入信号和输出信号的相对相位差值。
3.实验结果进行了频率响应测量、幅度响应测量和相位响应测量之后，我们得出以下结果：3.1频率响应我们制作了一个RC电路的频率响应曲线。
曲线显示了输出电压随着频率变化的振幅。
曲线的形状表明了RC电路具有低通滤波的特性。
当信号频率高于截止频率（约为300Hz）时，输出电压呈现下降趋势。
3.2幅度响应我们根据幅度响应测量数据制作了幅度响应特性曲线。
曲线显示了输出电压随着输入信号幅度变化的变化。
关于电路的实验报告
一、实验名称：RC移相电路实验二、实验目的：1. 学习用电阻、电容组成移相电路，实现输入电压与输出电压之间的相位差。
2. 组成一个移相电路，使输入电压与输出电压之间的相位差在0～180度之间可调。
三、实验原理：RC移相电路是一种常见的电路，利用电阻和电容元件的特性来实现信号的相位调节。
在RC移相电路中，电容和电阻串联，电容和电阻并联，电容和电阻组成的串并联电路可以产生相位差。
通过改变电容和电阻的值，可以调整相位差的大小。
四、实验仪器与设备：1. 实验电路板2. 万用表3. 信号发生器4. 示波器5. 电阻（R1、R2）6. 电容（C1、C2）五、实验步骤：1. 按照电路图连接实验电路，确保连接正确。
2. 使用万用表测量电阻和电容的值，确保元件参数符合实验要求。
3. 使用信号发生器产生一个正弦波信号作为输入信号。
4. 将输入信号连接到实验电路的输入端。
5. 使用示波器观察输入信号和输出信号，并测量它们之间的相位差。
6. 改变电容和电阻的值，观察并记录输入信号和输出信号之间的相位差变化。
六、实验数据与结果：1. 当电容C1=100nF，电阻R1=10kΩ，电阻R2=10kΩ时，输入信号和输出信号之间的相位差为-90度。
2. 当电容C1=100nF，电阻R1=10kΩ，电阻R2=5kΩ时，输入信号和输出信号之间的相位差为-180度。
3. 当电容C1=100nF，电阻R1=5kΩ，电阻R2=10kΩ时，输入信号和输出信号之间的相位差为90度。
七、实验分析：通过实验，我们验证了RC移相电路可以实现输入信号与输出信号之间的相位差调节。
实验结果表明，通过改变电容和电阻的值，可以调整相位差的大小。
实验过程中，我们注意到以下几点：1. 在调整电容和电阻的值时，要保证元件参数符合实验要求。
2. 在观察输入信号和输出信号时，要注意信号的幅度和频率。
八、实验结论：本实验成功地实现了RC移相电路的搭建和测试，验证了RC移相电路可以实现输入信号与输出信号之间的相位差调节。
移相电路的测量
调节电阻R（从小到大），用示波器观察ui和 uo的波形。测出ui和uo的相位差，以及ui、uR 和uo的最大值，填入下表，验证移相范围和 电压三角形。
电阻R的值 R的电压URm/V R的电压Uom/V ui和ui的相位差
0 5kΩ 20kΩ 100kΩ
∞
电源电压Uim=5V
频率f=500HZ
电容C=0.1μF
2.实验二：RC移相电路二的测试。
当R由0→∞时，移相电路输入电压Ui与 输出电压Uo的移相范围由右上向量图可说明 。B点是输入电压Ui的中点，A点是三角形的 顶点，于是输出电压的向量就是从A到B的向 量。
Ui与Uo的移相范围是0o～180o。
调节电阻R（从小到大），用示波器观察ui和 uo的波形。测出ui和uo的相位差，以及uo的最 大值，填入下表，验证移相范围和uo的大小 不变。
RC移相电路的测试方法 (2)掌握相位差的测量方法 (3)加深对”移相”概念的理解，了解移相 电 路的用途。
二.实验内容 1.实验一：RC移相电路一的测试。
U o
U o
输出电压Ui与输入电压Uo之间的相位差θ 随可调节电阻R的改变而改变。当R由0→ ∞时，移相电路输入电压Ui与输出电压Uo的移 相范围由右上向量图可说明，是0o～90o。
电阻R的值 ui和ui的相位差 输出电压Uom/V
电源电压Uim=5V
0 5kΩ 20kΩ 100kΩ
∞
频率f=500HZ
电容C=0.1μF
注意
1.输入信号由信号发生器提供，输出峰-峰 值为10V、频率为500HZ的正弦波。 2.用示波器观察ui和uo的波形，读出峰值填 入表格（可先读出峰峰值，然后除以2）。
RC电路的实验报告
RC电路的实验报告RC电路实验报告⼀、实验⽬的与实验仪器1.实验⽬的（1）研究RC电路的暂态过程及RC电路的充放电规律，了解元件参数对过程的影响。
（2）观察正弦电压下RC电路稳态过程中电流和电压的位相关系。
（3）掌握⽰波器和信号发⽣器的作⽤。
2.实验仪器RX7-0型标准电容箱，ZX21型电阻箱，SS-7802⽰波器，GFG-8219A函数信号发⽣器。
⼆、实验原理1.RC电路的暂态过程当电路从⼀个平衡态到另⼀个平衡态，这种从开始变化到逐渐趋于稳态的过程称为暂态过程。
如图，开关合向1，电路充电，此时电路充电⽅程满⾜RC+ Uc = ε由初始条件t=0时，Uc=0，则Uc(t)=ε(1-e-t/RC)，i(t)=e-t/RC；开关合向2，电路放电，此时电路放电过程满⾜RC+ Uc = 0由初始条件t=0时，Uc=ε，则Uc(t)=εe-t/RC，i(t)=e-t/RC由上述充放电⽅程可知：①充放电的快慢由电路时间常数τ=RC的⼤⼩表⽰，τ越⼤，充放电过程越慢；②由充放电暂态曲线可知，在实验过程中对于RC电路充放电过程，通常认为t≥5τ时，充放电过程结束；电路充（放）电⾄电压的⼀半时，所需时间称为半衰期T1/2，可由此测定时间常数τ。
2.时间常数τ对元件端电压Uc、U R波形的影响实际测量中，常利⽤⽰波器动态连续观察RC电路的充放电过程，电源电压开关采⽤周期为T、幅值为U0的⽅脉冲信号代替。
同时可知：（1）当矩形⽅脉冲信号的门宽T k与时间常数τ值数量级相同时，电容器充电所能达到的最⾼电压U cmax不受电源电压影响，放电最低值U cmin也并不是0. ⽽且U cmax、U cmin的值同理论分析值偏差的⼤⼩与矩形波周期T相对于时间常数τ取值相关，当T k>>τ时，这⼀偏差可被忽略。
（2）电阻元件R及电容元件C的端电压U R、U C的波形随RC乘积相对于⽅脉冲周期T（门宽T k）取值的不同⽽有所不同。
相移电路实验报告
移相电路设计与分析
1、简单移相电路的搭建
搭建以下电路
通过双踪示波器观察输入与输出信号的频率都为
1000Hz 峰峰值为5V与 4.3V计算相位变化得
2、电路分析
在TINA中搭建移相网络模型在输入1kHz频率5V幅度信号下，通过仿真不同参数元件得到相位差
电阻1000欧，电容100nF
计算相位变化得
电阻10k 欧，电容10nF
计算相移得
电阻100k 欧，电容1nF
85.14
1000
360⋅30.65
=
计算相移得
84.34 1000
360
⋅30.362
=
3、 移相电路设计
根据第二步理论计算实现相位偏移a=30，则而
当输入信号频率10kHz 通过计算RC= 可用9.2千欧的电阻和1nF 的电容获得通过仿真得到
通过计算相移为
同理对于输入100kHz的频率信号时计算RC=
可用9.2k欧的电阻与100pF的电容实现。
仿真得到
通过计算相移得
854.15 10000
360
⋅30.749
=
同理当输入1MHz频率信号时计算RC=
可用9.2k欧的电阻和10pF的电容实现。
仿真得到
通过计算相移得
86.4 1000
360
⋅31.104
=
4、思考
对于10kHz输入信号幅度为5V的30度移相电路将正弦信号变成方波，通过TINA仿真得到
通过观察发现除了对信号的相位造成变化之外还改变了信号的幅度。
说明信号在通过电容后变得不再饱和被滤去了一部分。
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”。
RC移相电路
实验原理
1.移相电路
1Δ =-π/4移相电路图1电路中电阻与电容串联
由于电容两端电压的相位落后于电流的相位为π/2
而电阻两端电压和流过电阻的电流同相可以算出输
出电压U与输入电压Ui间的相位差
Δ =-arctgUR/UC=-arctgR/ZC=-arctgωCR
1
式中U代表正弦波电压u的有效值
图1
2Δ 在0至180°之间可调的移相电路电路如图2a 图中R1=R2R可调节在AB间输入电压ui在OD间输 出电压u0图2b给出各电压之间的矢量关系以 O为圆心以U1=U2因为R1=R2为半径画一半圆在 EF支路上相位关系为电容上电压Uc的相位落后于电
萨如图形法观察Δ 从0到180°的改变
实验分析及注意事项
1.移相电路是利用了元件两端电压与流过它的电流间的相 位关系来实现的实际所用电感器及电容器都有损耗电阻 一般电容器的损耗电阻很小标准电容箱的损耗电阻在 低频时接近于零 可以不必考虑而电感器的损耗电阻 的影响一般是不能忽略的我们测量到的电感器两端的电 压值实际上是电感与其损耗电阻上电压的矢量和而不 是纯电感两端的电压此时电感器上电压超前电流的相 位差不再是π/2而是要小于它这一点在用电感器组 成移相电路时必须注意
阻R上电压UR的相位π/2所以D点必定在圆周上当
UC=0时输出电压U0与输入电压ui同相Δ 增大在
UR=0时u0与ui反相Δ
=0当Uc增加或 UR减小
时Δ =π
图2b
2.相位差的三种测量方法 1李萨如图形法将两个同频率正弦波u1u2分别送 至示波器的两个输入端示波器用x-y模式则如图3所示 荧光屏一般会出现一个椭圆设x为椭圆与X轴交点到原点 的距离x0为最大小平偏转距离则两个电压间相位差的 绝对值为
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)1.1 RC串联电路 (2)1.2 X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1.1 RC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1.1 RC串联电路及其相量图另一种RC串联电路如图1.2所示。
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R C 移 相 电 路
１
[实验目的]
1.用电阻、电容组成移相电路，要求输出电压U 0的相位较输入电压U 1的相位落后π/4。
2.组成一个移相电路，要求输入、输出电压间的相位差Δφ在0～180°间可调。
[实验原理]
1.移相电路
（1）Δφ=-π/4移相电路。
图1电路中，电阻与电容串联，由于电容两端电压的相位落后于电流的相位为π/2，而电阻两端电压和流过电阻的电流同相，可以算出输出电压Uo 与输入电压U i 间的相位差。
Δφ=-arctg （U R /U C ）=-arctg(R/Z C )=-arctg(ωCR) （1）
式中U 代表正弦波电压u 的有效值。
（2）Δφ在0至180°之间可调的移相电路，电路如图2（a ），图中R 1=R 2，R 可 调节。
在AB 间输入电压u i ，在OD 间输
出电压u 0。
图2（b ）给出各电压之间的相量关系。
图2 （a ） 图（b ）
[实验仪器]
Multisim7绿色汉化版
正弦波信号源、双踪示波器、滑动变阻器一个、电阻箱三个、电容二个
图1
R C 移 相 电 路
２
[实验内容、数据记录及处理]
1.用电阻、电容组成移相电路，要求输出电压U 0的相位较输入电压U 1的相位落后π/4。
由Δφ=-arctg （U R /U C ）=-arctg(R/Z C )=-arctg(ωCR)知，当信号源选择300Hz ，电阻选择100Ω时，
tan Δφ=tan(ωCR) Δφ=-π/4 ω=2πf
解得C=5.3μF
元件选择：信号发生器：f=300Hz,电阻R=100Ω,电容C=5.3μF.
【数据记录处理】
原理：利用光标法对两个图像进行相位差的选定与计算，比较分析计算值与理论值。
数据记录：
图3.仿真电路图 图4.示波器跟踪测量
图
R C 移 相 电 路
３
计算ΔT 的平均值：
= （0.8386+0.8386+0.8176+0.8176+0.8352）=0.82952ms
由f=300Hz 可以得到周期T= =3.333ms
利用ΔT/T 可以得到
ΔT/T=0.249
结论：通过电路连接不难的出输出电压U 0的相位较输入电压U 1的相位落后π/4
2.组成一个移相电路，要求输入、输出电压间的相位差Δφ在0～180°间可调。
相位差在0～180°间可调的电路，一组可供选取的数据为R 1=R 2=200Ω，f=700Hz,C=0.2μHz,以0作示 波器输入的地端，用CH 1，CH 2分别观察u i 及u 0波形。
以下5个图是改变了滑动变阻器的阻值得到的移相电路图用示波器追踪得到的相位图
a
U 1
U 2
图5.仿真电路图
R C 移 相 电 路
４
图（a ） 图（b ）
图（c ） 图（d ）
图（e ）
【数据记录处理】
wRC
U wRC
U wRC wRC jRC jwRC U jwC R R U jwC R jwC
U arctan 2arctan 2)
(1)(111111
112
21
112-∠=-∠++=
+-=+
-+=
即输出电压有效值为112
22)
(1)(1U U wRC wRC U =++=
输出电压相位为wRC arctan 22-∠=ϕ
以上结果说明，此X 形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。
R C 移 相 电 路
５
设电容C 值一定，如果电阻R 值从0到∞变化时，则从0至-180º变化，此时： ①当R=0时，则02=ϕº,输出电压2U 与输入电压1U 同相位 ②当R=∞时，则1802-=ϕº，输出电压2U 与输入电压1U 相反。
③当0< R <∞时，则2ϕ在与0º与180º之间取值。
结论：通过对图像的分析可以看出随着对滑动变阻器阻值的调整起到了移相的作用。
组成一个移相电
路，满足了要求输入、输出电压间的相位差在0～180°间可调。
[实验分析及注意事项]
移相电路是利用了元件两端电压与流过它的电流间的相位关系来实现的。
实际所用电感器及电容器都有损耗电阻。
一般电容器的损耗电阻很小，标准电容箱的损耗电阻在低频时接近于零，可以不必考虑。
而电感器的损耗电阻的影响一般是不能忽略的。
我们测量到的电感器两端的电压值，实际上是电感与其损耗电阻上电压的矢量和，而不是纯电感两端的电压。
此时，电感器上电压超前电流的相位差不再是π/2，而是要小于它。
这一点，在用电感器组成移相电路时，必须注意。