單RC電路的研究 廈大實(shí)驗(yàn)

1、廈門大學(xué)電子線路實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱：?jiǎn)蜶C電路的研究系別：電子信息類班號(hào)：電子一班實(shí)驗(yàn)組別：實(shí)驗(yàn)者姓名：學(xué)號(hào)：實(shí)驗(yàn)日期： 2014年月 日實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成日期： 2014年 月日指導(dǎo)教師意見：1、 實(shí)驗(yàn)原理（一）單RC構(gòu)成的低通電路 濾波器的主要功能是是對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，保留信號(hào)中有用成分，濾除信號(hào)中的無用成分·低通濾波器是容許低于截止頻率的信號(hào)通過，但高于截止頻率的信號(hào)不能通過的電子濾波裝置。電壓傳輸函數(shù)，其中為上限頻率。，當(dāng)>>Ti時(shí)，V0與Vi的積分成正比，因此上圖為積分電路。當(dāng)<<Ti時(shí)，V0=VcVi，則上圖為直流耦合電路。(二)單RC構(gòu)成的高通電路 高通濾

2、波器允許高于截止頻率的信號(hào)通過，不允許低于截止頻率的信號(hào)通過，是某一頻率以上的信號(hào)分量通過，以下的信號(hào)分量抑制的電子元器件組合裝置。電壓傳輸函數(shù)，其中為下限頻率。，一階RC低通和高通電路對(duì)信號(hào)只有衰減作用而無放大作用，因此稱為無源濾波電路；當(dāng)<<Ti時(shí)，V0與Vi的微分成正比，因此上圖為微分電路。>>Ti時(shí)，V0接近Vi，因此稱為交流耦合電路。（三）RC構(gòu)成的帶通電路 將單RC低通和高通濾波器串聯(lián)，則構(gòu)成帶通濾波器，僅允許頻率范圍內(nèi)的信號(hào)通過。（四）單RC電路對(duì)階躍信號(hào)的響應(yīng)，式中，時(shí)間參數(shù)=RC。經(jīng)過時(shí)間5后，電壓趨于穩(wěn)定.2、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、 低通濾波器（1） 幅頻、

3、相頻特性測(cè)量f(Hz)HHHfH2fH5fH10fHV0(V)50.48(°)°°°°°°° f Hz Hz kHz kHz kHz畫出2fH時(shí)輸入輸出波形相位差（2） 對(duì)階躍信號(hào)與非階躍信號(hào)的響應(yīng)令輸入信號(hào)分別為方波、三角波（占空比=50%、VP-P=5V、VL=0V）。取Ti=10s（fi=100kHz）,則>>Ti，電路為積分電路，觀察并畫出對(duì)應(yīng)波形。取Ti=1ms（fi=100kHz）,則<<Ti，電路為直流耦合電路，觀察并畫出對(duì)應(yīng)波形。2、 高通濾波器（1） 幅頻、相頻特性測(cè)量f(

4、Hz)LLLfL2fL5fL10fLV0(V)19(°)87 fHzHzkHzkHzkHzkHzkHz（2） 對(duì)階躍信號(hào)與非階躍信號(hào)的響應(yīng)令輸入信號(hào)分別為方波、三角波、正弦波（占空比=50%、VP-P=5V、VL=0V）。s（fi=150kHz）,則>>Ti，電路為交流耦合電路，觀察并畫出對(duì)應(yīng)波形。取Ti=1ms（fi=100kHz）,則<<Ti，電路為微分電路，觀察并畫出對(duì)應(yīng)波形。3、 RC分壓器如圖電路中，Vi用f=1kHz、占空比=50%、VP-P=5V、VL=0V的方波輸入，調(diào)整電位器，觀察電路波形并記錄各種狀態(tài)的工作情況?？偨Y(jié)電路補(bǔ)償規(guī)律。過補(bǔ)償欠補(bǔ)

5、償最佳補(bǔ)償3、 實(shí)驗(yàn)總結(jié)低通電路設(shè)濾波器的輸入電壓為ex輸出電壓為ey，電路的微分方程為： 令=RC，稱為時(shí)間常數(shù)，對(duì)上式取拉氏變換，有傳遞函數(shù)：或其幅頻、相頻特性公式為：一階低通濾波器濾波器是由一個(gè)RC元件組合而成的簡(jiǎn)單電路，所謂低通濾波器是允許低頻訊號(hào)通過，而不允許高頻訊號(hào)通過的濾波器。電路存在截止頻率,高于此頻率的信號(hào)都不能通過濾波器，從而達(dá)到了濾波的目的。高通電路設(shè)濾波器的輸入電壓為ex輸出電壓為ey，電路的微分方程為： 同理，令=RC，對(duì)上式取拉氏變換，有：   或  其幅頻、相頻特性公式為： 分析可知，當(dāng)f很小時(shí)，A(f)=0，信號(hào)完全被阻擋，不能通過；當(dāng)f很大時(shí)，A(f)=1信號(hào)不受衰減的通過.2、補(bǔ)償電路規(guī)律當(dāng)t=0+時(shí)，電容視為短路，電流只經(jīng)過C1、C2，V o由其分壓得到當(dāng)t=+時(shí)，電容視為開路，電流只經(jīng)過R1、R2，V o由其分壓得到時(shí)，輸出波形就是輸入波形經(jīng)分壓后不失真?zhèn)鬏敚创藭r(shí)有當(dāng)，出現(xiàn)欠補(bǔ)償；當(dāng)，出現(xiàn)過補(bǔ)償。3、實(shí)驗(yàn)方法及出現(xiàn)的問題通過調(diào)節(jié)數(shù)字信號(hào)發(fā)生器改變頻率來測(cè)量fH和fL，因?yàn)閷?shí)際fH和fL的值與理論值會(huì)有偏差。由于數(shù)字信號(hào)發(fā)生器上的數(shù)值與示波器略有不同，所以以示波器上的為準(zhǔn)。一開始測(cè)量的時(shí)候總是因?yàn)榻佑|的問題導(dǎo)致示波器上的圖像不是顫動(dòng)就是顯示不出來