正弦电路相位差测量

实验步骤
➢信号取有效值Vs=1V的正弦波。“波 形对称性”和“直流偏移”旋钮置 “关”位置。
➢1）连接实验电路，注意实验电路的公 共端不可接错。
➢2）按表5.5.1要求调整信号源频率。适 当调整示波器“CH1”和“CH2”的纵 向显示高度，并适当“移位”使两个 波形都对称于横坐标。
正弦电路的相位差测量
电工电子基础实验第四次课
正弦电路的相位差测量 （P78）
正弦电路的相位差测量
实验目的
1 掌握交流毫伏表的使用方法
2 学会用双迹法测量同频正弦信号相位差。
3 绘制RC电路的幅频，相频特性曲线。
正弦电路的相位差测量
实验仪器
➢双踪示波器 ➢函数信号发生器 ➢交流毫伏表 ➢DGDZ-2型电工电子综合实验箱
正弦电路的相位差测量
V V1(t)
V2(t)
t L1
L2
正弦电路的相位差测量
双迹法
➢用示波器测量同频信号相位差一般用 双迹法测量。
➢将电压 V1(t)，V2(t)分别加到双踪示波 器的“CH1”和“CH2”两个输入端，
调节示波器在荧光屏上显示出稳定清
晰的波形，并使两个波形都对称于横
坐标。读取波形半周所占横轴长度，
正弦电路的相位差测量
实验原理
➢设两同频正弦电压 V1(t) Vm1sin(t ，1) V 2(t) Vm2 sin(t 。2) 它们的相位差即两正
弦电压的初相差，为一与时间无关的参
数 1 2。
➢一般相位差的测量百度文库指测出两同频正弦 信号之间的相位差。对于脉冲等非正弦 周期信号，通常以时间差作为它们之间 相位关系的表征。
思考题:
2.运用示波器的X-Y工作方式可显示二极管的伏安特 性曲线，请画出测试原理图并作简要说明。
答:示波器在一般工作状态时，Y轴显示的是电压信号，而X轴 默认输入一个锯齿波扫描信号；而置X-Y工作方式时可以自定 义X轴和Y轴的输入信号。根据伏安特性曲线，X轴应置二极 管两端电压，Y轴应置二极管两端电流，而示波器只能显示电 压不能电流，这时利用如下图，其中VS应加周期信号，且是 连续变化关于0轴对轴之信号如锯齿波、正弦波。
设为L2(cm)，读出两波形过零点的间
隔L1(cm)，则相位差
。
正弦电路的相位差测量
实验电路图
0.47uF
Vs (t )
CR
220Ω
VR (t )
实验电路
0.47uF
Vs (t )
C
R
220Ω
VR (t )
正弦电路的相位差测量
正弦波 无直流偏置 占空比50%
实验电路接线图
0.47uF
CR
Vs(t)
利用电阻与二极管串联电路中电流相等，R上的电压变化 与电流变化相同。因为示波器两通道要共地，但是如此接R上 电压反了，但是没关系Y通道上有个反向开关，拨出则反向了。
思考题:
3.为什么要保持1V的输入电压？输入电压的大小不等 是否影响所测相位的精度。 答：每次调整频率后都要检查VS是否仍为1V，因为f 变了，电路等效内阻变了，所以输入的VS也会变。保 证VS=1V，则可以看出交流毫伏表与函数信号发生器 显示的电压关系，即有效值与峰—峰值的关系。不会 影响。因为
谢 谢！
投影到此结束
正弦电路的相位差测量
f(Hz) 100 400 800 1200 1600 2000 3000 …
VR
双 迹
VC
法 L2
L1
计
算
值
理 论 值
思考题:
1.在步骤2中,如果两个波形不对称于水平基准轴,将会 出现什么结果?
答:如果两个波形不对称(是指:L1﹑L2的距离测量不准, 导致相位误差增大)于水平基准轴的话,会导致测量结 果错误,因为没有办法判断相位差。
与输入电压无关。
实验报告要求
实验报告必须包括： 实验名称； 实验目的； 实验仪表； 实验原理及实验电路图； 实验数据及分析：设计并填写数据表格，根据实测
绘制RC电路的幅频、相频特性曲线； 实验小结：总结实验的情况，实验的收获和体会。
下次实验的预习介绍
1.连续时间系统的模拟 2. 数字电路的测试与装配、EDA软件的使用方法
220Ω
VR(t)
交流耦合
正弦电路的相位差测量
➢双迹法使用方便，但测量精度主要取 决于示波器 CH1、CH2 通道两个输 入电路自身的相移特性、视差及光迹 不够细等原因。为了减少误差，在调 整示波器时应使波形的半周期在荧光 屏上所占长度尽量长（不少于6大 格），这样可以提高时基分辨率。
正弦电路的相位差测量
➢3）调整示波器使波形在水平方向上 显示适当格数（半周期不少于6大 格） 。读测L1和L2（目测数格度或 光标手动测量），记录之。如果相位 差较小，可进一步提高时基分辨率。
➢4）改换信号源输出频率，重新测量 和调整Vs=1V。重复步骤2～3，直至 各频率点测试完毕。
➢5）计算及作图，按表5.5.1要求计算 各测试结果，并画出输出电压VR的幅 频、相频特性曲线，在各特性曲线上 标出半功率点。