實驗十二幅頻特性和相頻特性

1、實驗十二 幅頻特性和相頻特性一、實驗?zāi)康模貉芯看⒉⒙?lián)電路的頻率特性。二、實驗原理及電路圖1、實驗原理電路的頻域特性反映了電路對于不同的頻率輸入時，其正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的性質(zhì)，一般用電路的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)表示。當電路的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)為輸出電壓與輸入電壓之比時，又稱為電壓傳輸特性。即：1）低通電路圖1-1 低通濾波電路 圖1-2 低通濾波電路幅頻特性簡單的RC濾波電路如圖4.3.1所示。當輸入為，輸出為時，構(gòu)成的是低通濾波電路。因為：所以：是幅頻特性，低通電路的幅頻特性如圖4.3.2所示，在時，即，通常降低到時的角頻率稱為截止頻率，記為。2）高通電路 圖2-1 高通濾波電路 圖2-2 高通濾波電路的幅頻特性所以：

2、其中傳輸特性的幅頻特性。電路的截止頻率高通電路的幅頻特性如4.3.4所示當時，即低頻時當時，即高頻時，。3） 研究RC串、并聯(lián)電路的頻率特性：其中幅頻特性為： 相頻特性為：幅頻特性和相頻特性曲線如圖152所示，幅頻特性呈帶通特性。當角頻率時，O與I同相，即電路發(fā)生諧振，諧振頻率。也就是說，當信號頻率為0時，串、并聯(lián)電路的輸出電壓O與輸入電壓i同相，其大小是輸入電壓的三分之一，這一特性稱為串、并聯(lián)電路的選頻特性，該電路又稱為文氏電橋。2、電路圖 圖1（低通電路） 圖2（高通電路）圖3（RC并聯(lián)）三、實驗環(huán)境： 面包板（SYB130）、兩個1k電阻、兩個0.1uF的電容、函數(shù)信號發(fā)生器、Tek示波

3、器。四、實驗步驟：1）在面包板上將電路搭建如圖1所示。2）在100Hz和10000Hz間選10組數(shù)據(jù)，測量不同頻率下的輸出電壓的Vpp和輸入與輸出間的相位，并記錄數(shù)據(jù)。3）保存當f=1.59155kHz是的波形圖。4）在面包板上分別將電路搭建如圖2，3所示，并重復(fù)2）、3）操作。5、 實驗數(shù)據(jù)及分析 ，1、 一階RC低通網(wǎng)絡(luò)：（當時）諧振頻率f/kHz0.1001.0001.3001.5001.59155U2的Vpp/V5.044.083.683.443.28相位差/度-6.150-34.20-41.58-45.00-46.65諧振頻率f/kHz1.7002.0005.0008.00010.0

4、00U2的Vpp/V3.202.881.521.040.880相位差/度-48.41-52.96-69.92-74.12-75.14分析：在實驗誤差允許范圍內(nèi)，電壓的幅值和相位都隨著頻率的增大而減小。2、 一階RC高通網(wǎng)絡(luò)：（當時）諧振頻率f/kHz0.1001.0001.3001.5001.59155U2的Vpp/V0.402.923.403.643.76相位差/度87.2353.0146.9343.3241.45諧振頻率f/kHz1.7002.0005.0008.00010.000U2的Vpp/V3.804.004.644.804.90相位差/度38.1934.8115.929.9548.

5、292分析：在實驗誤差允許范圍內(nèi)，電壓的幅值都隨著頻率的增大而增大，相位隨著頻率的增大而減小。3、 RC并聯(lián)：諧振頻率f/kHz0.1001.0001.3001.5001.591551.700U2的Vpp/V0.3521.641.681.681.681.68相位差/度79.0214.625.3890.000-0.579-3.759諧振頻率f/kHz2.0002.5003.0004.5006.000U2的Vpp/V1.661.581.421.281.08相位差/度-10.23-17.34-32.13-38.51-48.88分析：在實驗誤差允許范圍內(nèi)，相位隨著頻率的增大而減??；當f<f0時，電壓的幅值都隨著頻率的增大而增