幅频特性和相频特性 下载本文

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HUNAN UNIVERSIT Y

电路实验综合训练

报告

学生姓名 学生学号 专业班级 指导老师

蔡德宏 201408010128 计科1401班 汪原 2015年12月16日 一2015年12月19日

起止时间

实验题目 实验十二

幅频特性和相频特性

实验摘要(关键信息) 实验十二

1、 测量 RC串联电路组成低通滤波器的幅频特性和相频特性(元件参数:

相频特性曲线)。

R=1K」,

C=0.1uF,输入信号:Vpp=3V f=100Hz~15KHz正弦波。测量10组不同频率下的 Vpp,作幅 频特性曲线和

2、 测量RC串联电路组成高通滤波器的幅频特性和相频特性(电路参数和要求同上)。 3、 测量RC串并联(文氏电桥)电路频率特性曲线和相频特性曲线。

实验十三

1、 测量R、C L阻抗频率特性(电路中用 100 Q作保护电阻,分别测量 R、C L在不 同频率下的 Vpp,输入信号 Vpp=3V f=100Hz~100KHz的正弦波,元件参数:R=1K C=0.1uF、 L=20mH,取10组数

据,作幅频特性曲线。

2、 搭接R、L、C串联电路,通过观测 Ui (t )和UR(t)波形,找出谐振频率。将电阻换 成电位

器,测量不同 Q值的谐振频率。 三、

实验环境(仪器用品)

函数信号发生器(DG1022U,示波器(DSO-X 2012A),电位器(BOHENG3296-W104 , 3 只电阻(保护100Q ,实验1KQ),电容器(0.1 讨,电感(20mH ,面包板,Multisim 10.0 (画电路图),导线若干。 四、

实验原理和电路

1、当在RC和 RL及RLC串联电路中加上交变电源,并不断改变电源频率时,电路的端口电 压U和电阻U

两端电压也随之发生规律性改变。

1) RC串联电路的稳态特性

3ESC1

FV A 5 \ �1

Ci

lOOnF:

100nF

-KFG1--…

IL

XFG1-

:R1 : -VW :ikn:

at *

有以上公式可知,随频率的增加,

I, 增加, 减小。当?■很小时J ,电

2

源电压主要降落在电容上,此时电容作为响应为低通滤波器;反之,

'■ > 0,电压主要将

在电阻上,电阻作为响应称为高通滤波器。 利用幅频特性可构成不同的滤波电路, 把不同频 率分开。

2)文氏电桥:

1

如图电路,若 R仁R2 C1=C2则振荡频率为f0 = -------------------- ,正反馈的电压与输出电压同相位

2兀RC

(此为电路振荡的相位平衡条件),实验电路图如下:

五、 实验步骤和数据记录

仪器测量值:电容 C1=102.5 nF C2=101.7 nF

电阻 R仁 1.007 k」R2=1.016 k'J

1)高通滤波器:

数据记录: 0.1 0.4 0.7 1.0 1.33 1.5 3.0 5.0 8.0 15.0 3.02 -4.6 输入频率(kHz) 输出Vpp( V) 相位差(°) 0.28 -85. 3 0.84 -73. 7 1.35 -64. 5 1.81 -55. 2 2.13 -48. 1 2.25 -44. 7 2.77 -26. 2 2.93 -16. 2.97 -9.8 5 幅频特性:

相频特性:

2 )低通滤波器

数据记录: 输入 频率 (kHz ) 输出 0.1 0.5 1 1.5 1.7 2 4 8 12 14 3.18 3.06 2.69 2.29 2.13 1.97 1.17 0.58 0.39 0.32 Vpp (V) 相位 差 (°) 幅频特性:

3.9 17.2 32.4 45.1 48.4 53.8 70.7 77.2 81.5 83.9 输出Vpp

相频特性:

3 )文氏电桥

数据记录: 输入 频率 (kHz ) 输出 0.1 0.5 1 1.5 2 5 8 10 12 14 0.22 0.73 0.98 1.07 1.01 0.83 0.71 0.66 0.53 0.49 Vpp (V) 相位 差 (°) 幅频特性: -79.8 -49.1 -14.9 -1.5 9.8 29.4 40.1 57 68.3 79.2 输出Vpp (V)

相位差

100

相频特性: