RC移相电路ppt课件
RC移相电路(课堂PPT)
【实验内容】 1.用电阻、电容组成移相电路，要求输出电压U0的相位较输入电 压U1的相位落后π/4。试用三种方法测量相位差。 2.组成一个移相电路，要求输入、输出电压间的相位差Δ
在0～180°间可调。用示波器观察相位的变化。
【仪器用具】 正弦波信号源、双踪示波器、电容箱一个、电阻箱三个
c2a2b22abcos
相位差:
arc cao2sb2c2
2a b
.
6
【参考数据】
1. Δ =-π/4移相电路.一组可能的数据为f=300Hz,
R=100Ω,C=5.3μF. 2.相位差在0～180°间可调的电路，一组可供选取的 数据为R1=R2=200Ω，f=700Hz,C=0.2μHz,以0作示波 器输入的地端，用CH1，CH2分别观察ui及u0波形。用李
.
4
arcsxin/x(0)
2）双踪显示法，把u1,u2分别送入示皮器的两上通道， 采用双踪显示功能，荧光屏上会出现两个正弦波，见图
4.由相位差定义，有 ll2
.
5
3）电压合成法，双踪示波器一般都有相加和相减的功能， 在荧光屏上可以显示（u1+u2）波形或（u1-u2）波形。将 u1,u2分别送入示波器的两个通道，先用双踪器显示功能测 量它们的峰—峰值a和b;再改用相减功能显示波形（u1-u2） ，测量此时的 峰—峰值c。依电压的矢量合成法则，
图1
.
2
2）Δ 在0至180°之间可调的移相电路，电路如图2（a）， 图中R1=R2，R可调节。在AB间输入电压ui，在OD间输 出电压u0。图2（b）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 阻R上电压UR的相位π/2，所以D点必定在圆周上。当
数字电子技术教学课件ppt作者初玲第2次课RC电路、晶体二极管及三极..
单击此处编辑母版标题样式•单击此处编辑母版文本样式•第二级•第三级•第四级•第五级1★RC电路及应用★晶体二极管的开关特性★晶体管的开关特性单击此处编辑母版标题样式•单击此处编辑母版文本样式•第二级•第三级•第四级•第五级2电容在充电、放电时，其两端电压不能突变，即在开关动作前后瞬间电容上电压保持不变。
这就是开关定理或称为换路定律。
开关定理的表达式为：u c (t + ) = u c (t - )式中 t - 表示开关动作前一瞬间，t + 表示开关动作后一瞬间。
2.1 RC 电路及应用2.1.1 简单RC 电路的分析方法 1.开关定理单击此处编辑母版标题样式•单击此处编辑母版文本样式•第二级•第三级•第四级•第五级3二、简单 RC 电路的三要素分析方法：简单 RC 电路在充电或放电过渡过程中，某一支路电流或某支路两端电压随着时间变化的关系式为：f (t ) = f (∞) + 〔f (0+)-f (∞)〕e -t /τf (0+)表示在充电或放电过程开始瞬间（即开关动作后瞬间）的电流或电压起始值。
f (∞)表示在充电或放电过程结束瞬间的电流或电压终了值是RC 电路的时间常数，= RC ττ单击此处编辑母版标题样式•单击此处编辑母版文本样式•第二级•第三级•第四级•第五级42.1.2 RC 电路的充放电过程1、电容的充电过程（a ）充电电路图: 设t = 0以前，开关S 置于2处，此时，电容两端电压u c （0-）= 0 。
t = 0时，开关S 由2扳到1处，电源E 与RC 电路接通，电容C 开始被充电。
充电电流为：i c (t ) =〔E – u c (t )〕/ R 在开关S刚扳向1处的瞬间（用0+ 表示），由于电容C 还没来得及充电，所以 u c（0+）= 0v ，充电电流i c(0+) =〔E – u c (t )〕/ R = E / R ，为最大值，u R（0+）= E ，也为最大值。
一文讲解RC电路耦合、相移、滤波、微分、积分
一文讲解RC电路耦合、相移、滤波、微分、积分所谓RC电路，就是电阻R和电容C组成的一种分压电路。
如下图1所示：输入电压加于RC串联电路两端，输出电压取自于电阻R 或电容 C。
由于电容的特殊性质，对下图 (a)和 (b)不同的输出电压取法，呈现出不同的频率特性。
由此 RC电路在电子电路中作为信号的一种传输电路，根据需要的不同，在电路中实现了耦合、相移、滤波等功能，并且在阶跃电压作用下，还能实现波形的转换、产生等功能。
所以，看起来非常简单的 RC电路，在电子电路中随处可见，有必要对它的基本应用加以讨论。
图1 基本RC电路1、RC耦合电路RC耦合电路即阻容耦合电路, 是多级放大器级间耦合方式的基本形式. 如下图 2所示为两级放大器, 第一级的输出电压就是通过如下图 3所示的 RC阻容耦合电路加到第二级上的，其中C = C2, R 为 R5 与 rbe2 + ( 1+β) R6 的并联, Ui就是第一级的空载输出电压, Uo就是第二级的输入电压. 实际上整个放大器的输入耦合电路、输出耦合电路都是一个输出电压取自于电阻的如图3所示的 RC耦合电路. 对这种耦合电路输出电压可表示为:当传输信号的频率很高时,即:f＞fL时:Uo=Ui,即第二级得到的输入电压等于第一级的输出电压,耦合电容相当于通路.即这种情况下,RC耦合电路将被传输的信号无衰减地、且无相移地由上级耦合到下级.当被传输信号的频率降低到f=fL时:输出电压的大小等于输入电压大小的1/且相位超前45度.由通频带的概念,这就是下界频率.由上可见,RC电路作为耦合电路,能否将被传送的信号顺利地耦合下去,完全由被传送信号频率和RC电路的参数比较后决定的.一般来说,RC电路的时间τ=RC远大于被传送信号的周期T,即被传输信号的频率远大于由电路参数决定的下界频率时,这种RC耦合电路中的电容相当于通路.图2 两级放大电路图3 RC耦合电路2、RC相移电路RC电路作为二端传输网络,若输出电压取自于电阻,则输出电压的相位超前;若输出电压取自于电容,则输出电压的相位落后.这种超前或落后最大可达90度,但此时输出电压的幅值也趋近于0.一般在电路中,使之信号通过RC电路,既有一定的相移,又有一定的电压幅值,这样RC电路就成了一个相移电路.在电路中,根据需要的不同,将若干节RC电路串联去实现对某一频率的信号进行一定角度的相位移动.图4是一个RC相移式正弦波振荡器电路.三节RC相移电路在振荡电路中既是正反馈网络,又是选频网络,合理选其电路参数,对某一频率的信号通过RC相移电路,使之每一节的平均相移为60度,总相移为180度,从而满足振荡平衡条件,对这一频率的信号发生振荡.3、滤波电路滤波电路是一种能使有用频率信号顺利通过,而对无用频率信号起抑制和衰减作用的电子电路.由于电容阻低频通高频的基本性质,滤波电路的基本组成部分仍是一个RC电路,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.为了隔断负载对RC电路的影响,常将RC电路和集成运放组合起来组成有源滤波器,如图5所示为一阶有源低通滤波器电路.将图中的R和C 的位置互换,即得到一阶有源高通滤波器.为了使被抑制的频率成分在截止频率以外衰减更快,可以将几节 RC电路串联使用,而得到高阶有源滤波器,也可将不同性质的RC电路相互串并联使用,得到所谓带通滤波器和带阻滤波器等.图4 RC相移振荡电路图5 一阶低通滤器4、微分电路和积分电路前面三个问题讨论的是不同频率的正弦信号通过RC电路时,电路所反映出的性质.当电路中信号电压发生阶跃变化时,由于电容的充放电的性质,使之被传输的信号发生另一种变化,这就微分电路和积分电路.4.1 微分电路所谓微分电路仍是一节RC电路,输出电压取之于电阻R.当输入电压为阶跃变化的矩形脉冲时,且RC电路的充放电时间常数τ=RC＜TK(脉冲宽度)时,能将输入的矩形脉冲变成宽度为τ的尖脉冲.如图6所示,由于时间常数远小于脉冲宽度,脉冲上升沿来到时,电容通过电阻R充电,很快充满,电路中的电流变为零,输出电压变为零,由此在R 上得到一个与上升沿相对应的正的尖脉冲.当脉冲下降沿来到时,电容通过电阻R反向放电,同理放电过程很快,在电阻R上得到一个与下降沿对应的负的尖脉冲.由于通过电容的电流为：图6 微分电路将矩形脉冲变成尖脉冲即输出电压近似与输入电压的微分成正比,微分电路由此得名.为使输出电压不受负载的影响,RC电路跟运放组合接成如图7所示的形式,由于运放反向端虚地,输出电压取之于反馈电阻R.微分电路的本质仍是RC电路,运放在此起隔离和缓冲作用.图7 由运放组成的微分电路4.2 积分电路与微分电路相反,积分电路中输出电压取之与电容.如图8所示,当RC电路的时常数τ=RC＞TK(脉冲宽度)时,能将输入的矩形脉冲变成幅度随时间线性变化的锯齿波.由于RC电路的充放电时间常数τ远大于脉冲宽度TK,脉冲上升沿来到时,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.图8 积分电路将矩形脉冲变为锯齿波因为τ＞TK在输入矩形脉冲的持续时间内,电容上的电压上升不多,即:Uo＜UR,则：由此得到：即输出电压与输入电压的积分成正比,由此得名积分电路.同理,为使RC积分电路不受负载的影响,同样跟运放组合接成如图9形式的电路.运放反向端虚地,输出电压取之于电容.可见积分电路的本质仍是RC 电路,运放在此起隔离和缓冲作用.由上讨论可知:微分电路和积分电路从本质来说都是一节RC电路,微分电路中输出电压取之于电阻,其时间常数远小于脉冲宽度.积分电路中输出电压取之于电容,其时间常数远大于脉冲宽度.图9 由运放组成的积分电路除了上述的四种情况以外,还有一种重要的应用,即根据电容充放电时其两端电压的变化情况,在电路中起延时开关作用,在波形产生电路中和定时电路中有着广泛的应用.5、结论RC电路的本质就是一个分压电路，电路中的传输信号、电路状态发生变化时的跃信号都可作为RC 电路的输入电压，根据需要的不同从电阻R或电容C取出输出电压，并根据电容C的充放电性质，巧妙地选取电路参数和电路结构，使RC电路成为电路中信号传输的桥梁，波形变换的转换器，选取有用信号的滤波器或选频网络。
RC移相电路PPT课件
电路结构
RC超前型
移相电路
..
UO = UR .
Iuo超前ui的角
度即为该电
相量图
. 路的阻抗角
Ui
移相：输出电压uo相对于输入电压ui而言， 相位上发生了偏移，把这种现象称为移相。
第5页/共16页
知识新授——RC移相电路
（二）RC移相电路 1. RC超前型移相电路
【例题】如图所示的RC移相电路，输入电压为u，已知电容量
.
UC
.
U
U UR2UC2
第3页/共16页
知识新授——RC移相电路
（二）RC移相电路
1. RC超前型移相电路
C
ui
uC uR R uO
电路结构
输出电压uo从电容两端取出，即uo= uR
第4页/共16页
知识新授——RC移相电路
（二）RC移相电路
1. RC超前型移相电路
C
ui
uC uR R uO
.
UC
第7页/共16页
知识新授——RC移相电路
【归纳步骤】
基本知识
（1）以 I•为参考相量，作相量图。
关键点
（2）在相量图中，根据输出电压与输入电压的相位关系，确定
阻抗角。
（3）利用求解阻抗角公式，求出R或XC的大小，再求出C。 （4）由相量图得出电压三角形，分析三角形，得到三角形各边
关系------即各电压间关系。
CμF，电源频率为1KHZ，u的大小为1V。欲使输出电压与输
入电压相差30。，应配多大阻值的电阻？输出电压uo的大小为
C
多少？
ui
uC uR R uO
电路结构
第6页/共16页
知识新授——RC移相电路
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。
rc移相式振荡电路频率
RC移相式振荡电路频率介绍RC移相式振荡电路频率是指通过RC（电阻和电容）元件构成的移相式振荡电路的频率。
这是一种常见的电路配置，广泛应用于各种电子设备和通信系统中。
RC移相式振荡电路原理1. 振荡电路概述振荡电路是在没有输入信号的情况下产生连续输出信号的电路。
移相式振荡电路是一种反馈型振荡电路，通过将一部分输出信号再次反馈到输入端，使系统能够自激励产生连续输出。
2. RC移相器RC移相器是移相式振荡电路的核心组成部分之一。
它由电阻和电容组成，用于产生一个正弦波形的相移。
RC移相器能够将输入信号的相位推迟一定角度，并将其输出到振荡器电路的反馈路径上。
RC移相式振荡电路频率的计算方法1. RC移相器的相位角在RC移相式振荡电路中，相位角是指输入信号与输出信号之间的相位差。
它可以通过以下公式计算：相位角（θ）= arctan(1/ωRC)其中，θ是相位角，ω是振荡器的角频率，R是电阻的阻值，C是电容的电容值。
2. RC移相式振荡电路的频率RC移相式振荡电路的频率取决于电阻、电容和相位角。
频率可以通过以下公式计算：频率（f）= 1 / (2πRC√(6 - 8sin(θ) + 3sin^2(θ)))其中，f是振荡电路的频率。
RC移相式振荡电路频率的影响因素RC移相式振荡电路频率受到多种因素的影响。
以下是几个主要影响因素的说明：1. 电阻值电阻值的大小会直接影响RC移相式振荡电路的频率。
较大的电阻值将导致较低的频率，而较小的电阻值将导致较高的频率。
2. 电容值电容值的大小也会对RC移相式振荡电路的频率产生影响。
较大的电容值将导致较低的频率，而较小的电容值将导致较高的频率。
3. 相位角相位角的变化会直接影响RC移相式振荡电路的频率。
当相位角增加时，频率会增加；当相位角减小时，频率会减小。
RC移相式振荡电路频率的应用RC移相式振荡电路频率的应用非常广泛。
以下是几个典型的应用场景：1. 时钟发生器RC移相式振荡电路可用于产生精确的时钟信号，用于同步各种数字设备和系统。
rc移相电路原理
rc移相电路原理RC移相电路原理。
RC移相电路是一种常用的电子电路，它可以实现信号的移相功能，广泛应用于通信、控制系统等领域。
本文将介绍RC移相电路的原理及其工作特性。
首先，我们来看一下RC移相电路的基本结构。
它由一个电阻和一个电容组成，通常被连接在一个放大器的反馈回路中。
当输入信号经过放大器放大后，输出信号经过RC移相电路后，相位会发生改变。
这种移相电路可以将输入信号的相位延迟一定的角度，从而实现信号的移相功能。
在RC移相电路中，电阻和电容的数值决定了移相的角度。
当电容的阻抗与电阻的阻抗相等时，移相角度为45度。
当电容的阻抗远大于电阻的阻抗时，移相角度接近90度。
通过调节电阻和电容的数值，可以实现不同的移相角度，从而满足不同的应用需求。
另外，RC移相电路还具有一定的频率特性。
在不同的频率下，移相角度会发生变化。
当频率增大时，移相角度会逐渐减小，直至趋近于0度。
这是因为在高频下，电容的阻抗远小于电阻的阻抗，导致移相角度减小。
因此，在设计RC移相电路时，需要考虑输入信号的频率范围，以确保移相角度的稳定性。
此外，RC移相电路还具有一定的相位失真和幅度失真。
由于电阻和电容的实际特性，会导致信号在移相过程中产生一定的相位偏差和幅度衰减。
因此，在实际应用中，需要对移相电路进行补偿，以减小相位失真和幅度失真，提高信号的移相精度和稳定性。
总之，RC移相电路是一种常用的移相电路，它通过电阻和电容的组合实现信号的移相功能。
在设计和应用时，需要考虑电阻和电容的数值、频率特性以及相位失真、幅度失真等因素，以确保移相电路的性能和稳定性。
希望本文对RC移相电路的原理有所帮助，谢谢阅读！。
rc移相器原理
rc移相器原理RC移相器是一种简单的电路，用于将输入信号相位转移一定角度。
它的基本构造元件有一个电容和一个电阻，常用于集成电路中。
RC移相器的原理可以通过简单的示意图表示。
输入信号被加入到电容器的一个端口，另一端口与接地连接。
输出信号则从电容器的另一端口传出。
整个电路被称为移相器，因为它将从输入信号传递到输出信号的相位转移。
当输入信号通过电容器流过时，电容器存储电荷并建立电荷电势差。
这个电势差随着时间的推移而变化。
由于电容器的电压是电荷电势差的积分，因此电容器的电压将随着时间的推移而变化。
这个变化的电压被传送到电容器的输出端口。
当电容器的电压达到正极性时，输出信号与输入信号是同相的。
当电容器的电压达到负极性时，输出信号与输入信号相反相位。
电容器上的电荷和电势随着时间的推移而逐渐变化，所以输出信号的相位也会随着时间的推移而变化。
这个移相器的相位移动程度取决于电容器和电阻的数值。
如果电容器的值增大，相位移动的程度也会增大。
如果电阻的值增大，相位移动的程度也会减小。
可以通过调整电阻或电容器的数值来实现所需的相位移动。
在实际应用中，RC移相器被广泛用于电路中的相位调整和滤波器设计。
由于它的简单性和实用性，在广泛应用的集成电路领域中，RC移相器是最常用的电路之一。
RC移相器是一个简单而实用的电路，它可以将输入信号的相位移动在所需范围内。
通过调整电容和电阻的数值，可以实现所需的相位移动，以适应特定应用的要求。
RC移相器也被广泛用于信号处理和信号调节。
在正交调幅（QAM）通信系统中，移相器被用来控制相位，以实现不同调制格式下的高效传输。
在相位锁定回路中，移相器被用来解决信号衰减和相位耦合等问题，确保系统稳定运行。
在滤波器设计中，RC移相器也被广泛应用。
在低通滤波器中，移相器被用于降低高频噪声的干扰，以保证信号品质。
在带通和带阻滤波器中，移相器被用来控制相位，以实现所需的频率响应。
在音频和音响系统中，移相器被用来调节声音音色，以提高音质。
rc移相电路基本原理
rc移相电路基本原理
RC移相电路基本原理是利用电容和电阻的特性，通过改变输入信号在电路中的传输延迟来实现相位移动的功能。
在RC移相电路中，电容器起到存储和释放电荷的作用，而电阻器则控制电流的流动。
当输入信号经过电容和电阻串联连接时，电容器会对信号进行滞后处理，并且电容的滞后程度随着频率的增加而增大，即相位角逐渐增加。
具体来说，当输入信号的频率较低时，电容器的阻抗很高，几乎不会通过电流，导致信号相位不变。
而当输入信号的频率较高时，电容器的阻抗变得低，电流可以流经电容器，使得信号相位发生明显的滞后。
通过调整电容器和电阻器的数值，可以实现不同的相位移动效果。
当电容器和电阻器的数值合适时，可以实现0到-90度的负相移，或者是0到+90度的正相移，甚至可以实现更大的相位移。
总之，RC移相电路利用电容和电阻的特性，可以实现对输入信号的相位移动。
通过合理选择电容和电阻的数值，可以实现不同的相位移动效果，用于满足不同的应用需求。
rc移相电路基本原理
rc移相电路基本原理RC移相电路是一种常见的电子电路，它在许多电子设备中都有着重要的应用。
本文将介绍RC移相电路的基本原理，以帮助读者更好地理解和应用这一电路。
首先，我们来了解一下RC移相电路的基本组成。
RC移相电路由电阻（R）和电容（C）组成，通常被用来实现信号的移相功能。
在RC移相电路中，电阻和电容的作用是不可或缺的。
电阻的作用是限制电流的流动，而电容则可以存储电荷并在需要时释放电荷。
这两个元件的相互作用使得RC移相电路能够实现信号的移相。
其次，我们来讨论RC移相电路的工作原理。
在RC移相电路中，当输入信号通过电容时，会发生相位延迟。
这是因为电容会对输入信号进行积分运算，使得输出信号的相位发生变化。
而电阻则会影响信号的幅值，使得输出信号的幅值发生变化。
通过合理选择电阻和电容的数值，可以实现不同程度的相位移动，从而满足不同的应用需求。
另外，我们需要了解RC移相电路的应用。
RC移相电路常常被用于振荡电路、滤波电路和信号处理电路中。
在振荡电路中，RC移相电路可以实现正弦波信号的产生，而在滤波电路中，它可以实现对特定频率信号的滤波处理。
此外，RC移相电路还可以被用于信号处理电路中，实现信号的相位调整和延迟。
最后，我们需要注意一些关于RC移相电路的注意事项。
首先，选择合适的电阻和电容数值非常重要，它们直接影响着RC移相电路的性能。
其次，需要注意电路中的功率损耗和热效应，合理设计电路结构可以降低这些不良影响。
最后，需要注意电路的稳定性和可靠性，避免电路出现不稳定或失效的情况。
总之，RC移相电路是一种常见且重要的电子电路，它在许多领域都有着广泛的应用。
通过了解RC移相电路的基本原理和工作原理，我们可以更好地理解和应用这一电路，为电子设备的设计和应用提供帮助。
希望本文能够对读者有所帮助，谢谢阅读！。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
4
arcsin( x / x0 )
2）双踪显示法，把u1,u2分别送入示皮器的两上通道， 采用双踪显示功能，荧光屏上会出现两个正弦波，见图
4.由相位差定义，有 l l 2
1
【实验原理】 1.移相电路
1）Δ =-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 =-arctg（UR/UC）=-arctg(R/ZC)=-arctg(ω CR)
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 。
3
图2（b）
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u1,u2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，
相位差:
arccosa2 b2 c2
2ab
6
【参考数据】
1. Δ =-π /4移相电路.一组可能的数据为f=300Hz,
R=100Ω ,C=5.3μ F. 2.相位差在0～180°间可调的电路，一组可供选取的 数据为R1=R2=200Ω ，f=700Hz,C=0.2μ Hz,以0作示波 器输入的地端，用CH1，CH2分别观察ui及u0波形。用李
8
2.误差的主要来源。 1）在做李萨如图时，要把u1，u2分别送至示波器的X,Y通 道。而一般两个通道放大器都存在着与频率有关的固有相
位差Δ 。实验中，要首先在测量用频率下，测出Δ。
必要时要对测量的相位差Δ 进行修正。例如对笔者所用
SS5702型示波器，在50～5×103Hz范围内，Δ =0，在 f=50kHz时，Δ ≈4°。此外，SS5702型示波器， x-y
方式下，X轴输入精度±5%。 2）双踪显示中，要在X方向测量x，x0的长短。示波器扫描 的非线性会对相位差测量带来误差。对SS5702型示波器， 扫描的基本精度为±4%。
9
3）在Y方向测电压，SS5702型示波器，垂直偏转因数引起的
相对不确定度为±4%。
3.由于电感及电容的感抗和容抗都与频率有关，电容元件的
拓宽实验：RC移相电路及测量相位差
【实验内容】 1.用电阻、电容组成移相电路，要求输出电压U0的相位较输入电 压U1的相位落后π /4。试用三种方法测量相位差。 2.组成一个移相电路，要求输入、输出电压间的相位差Δ
在0～180°间可调。用示波器观察相位的变化。
【仪器用具】 正弦波信号源、双踪示波器、电容箱一个、电阻箱三个
萨如图形法观察Δ 从0到180°的改变。
7
【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。
式中U代表正弦波电压u的有效值。
图1
2
2）Δ
在 0至180°之间可调的移相电路，电路如图2（a）， 图中R1=R2，R可调节。在AB间输入电压ui，在OD间输 出电压u0。图2（b）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
5
3）电压合成法，双踪示波器一般都有相加和相减的功能， 在荧光屏上可以显示（u1+u2）波形或（u1-u2）波形。将 u1,u2分别送入示波器的两个通道，先用双踪器显示功能测 量它们的峰—峰值a和b;再改用相减功能显示波形（u1-u2） ，测量此时的 峰—峰值c。依电压的矢量合成法则，
c2 a2 b2 2ab cos
成分，为低通滤波器。反之，输出信号从电阻两端引出，
则组成高通滤波器。
10
阻抗与频率成反比，电感元件的阻抗与频率成正比，利用阻
抗频率特性上的差异可以组成滤波电路。如图2-9-1的电路
就是一个阻容滤波器，两元件的电压比为U R
:UC
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
R: 1
c
如果输入信号中，包含了几种高低不同的频率成分，则高
频信号电压在电阻上分配多些，低频信号电压在电容上分
配多些。若输出信号 从电容两端引起，则得到更多的低频