上課用正弦電路

1、 實驗六實驗六 正弦電路測試正弦電路測試一一. . 實驗目的實驗目的l1.進一步了解正弦信號作用于進一步了解正弦信號作用于RL、RC電路的阻抗頻率特性、電路的阻抗頻率特性、阻抗角等基本概念。阻抗角等基本概念。l2.熟悉交流阻抗的測量方法和熟悉交流阻抗的測量方法和熟悉測量阻抗角的雙蹤法。熟悉測量阻抗角的雙蹤法。l2. 2.實驗的基本要求：實驗的基本要求：l（1 1）基本）基本RCRC電路的連接及電路的連接及各元件的測量，分析容抗隨各元件的測量，分析容抗隨頻率的變化規(guī)律并畫出頻率的變化規(guī)律并畫出X XC Cf f特性曲線；特性曲線；l（2 2）學會用雙蹤法測量阻）學會用雙蹤法測量阻抗角?？菇恰C

2、CCRLLuujxCjZRZjxLjZarctan1基本元件的阻抗分基本元件的阻抗分別為別為:二、實驗原理二、實驗原理l設以電流為參考相設以電流為參考相量，量， 對于對于RC來說，來說，電路的阻抗角為電路的阻抗角為：三三. . 實驗內容及要求實驗內容及要求1. 1.實驗內容：實驗內容：（1 1） 電容阻抗頻率特性測試電容阻抗頻率特性測試 阻抗阻抗 Xc=Uc/Ic可見只要測量電容上的電壓和流過電可見只要測量電容上的電壓和流過電容的電流就可計算出對應的容抗。容的電流就可計算出對應的容抗。R=100uIR=IcUcFC1 . 0fCCXC 211 a.輸入端輸入輸入端輸入U1V（有效值）（有效值）

3、, 即即Up-p2.83V，頻率如下表的正弦信號；頻率如下表的正弦信號；f(KHz)f(KHz)12122424363648486060 72 9672 96U UC C(mv)(mv)U UR R(mv)(mv)誤差誤差RUIRRRCCIUX測fCXC21理b.表計算出表計算出XC值，并畫出值，并畫出XCf特性曲線。特性曲線。100100歐姆歐姆0.1uf0.1uf 連線時，注意儀器的共連線時，注意儀器的共地問題，即所有的黑夾子地問題，即所有的黑夾子是接到一起的，接到電路是接到一起的，接到電路的參考地的參考地,若未若未“共地共地”，會造成被測信號短路或毀會造成被測信號短路或毀壞被測電路元、器

4、件！壞被測電路元、器件！ 信號源紅信號源紅夾子夾子信號源黑信號源黑夾子夾子示波器示波器紅夾子紅夾子示波器示波器黑夾子黑夾子R=100，C=0.1uF測量測量UC注意共注意共地！地！信號源信號源示波器示波器測量測量UC共地：信號源與示波共地：信號源與示波器的地線連通作為參器的地線連通作為參考零電位，即考零電位，即“地地”示波器示波器信號源紅信號源紅夾子夾子信號源黑信號源黑夾子夾子示波器示波器紅夾子紅夾子示波器示波器黑夾子黑夾子R=100，C=0.1uF測量測量UR注意共注意共地！地！信號源信號源示波器示波器測量測量UR共地：信號源與示波共地：信號源與示波器的地線連通作為參器的地線連通作為參考零電

5、位，即考零電位，即“地地”（2 2）阻抗角的測量與計算阻抗角的測量與計算方法一：雙蹤法測量阻抗角方法一：雙蹤法測量阻抗角（注意：（注意：16KHz16KHz時的阻抗角）時的阻抗角） 在本實驗電路中，用示波器的兩個通道分別測在本實驗電路中，用示波器的兩個通道分別測量量總電壓總電壓（指信號源輸入電壓）（指信號源輸入電壓）和和總電流總電流的波形的波形（可用電阻上的電壓代替）（可用電阻上的電壓代替）想一想一想為什么？想為什么？。注意共地！注意共地！l 測出周期測出周期T T和總電流及總電壓的時間差和總電流及總電壓的時間差 ，通，通過公式過公式 = 360= 360/T/T 計算出阻抗角計算出阻抗角 。

6、信號源信號源紅夾子紅夾子信號源信號源黑夾子黑夾子示波器示波器紅夾子紅夾子示波器示波器黑夾子黑夾子雙蹤法測量雙蹤法測量阻抗角阻抗角注意共注意共地！地！示波器示波器CH2CH2通通道道示波器示波器CH1CH1通通道道信號源信號源示波器示波器紅夾子紅夾子示波器示波器紅夾子紅夾子雙蹤法測雙蹤法測量阻抗角量阻抗角共地：信號源與示波器共地：信號源與示波器的地線連通作為參考零的地線連通作為參考零電位，即電位，即“地地”信號源信號源 示波器示波器CH1CH2雙蹤法測量阻抗角雙蹤法測量阻抗角時間差時間差周期周期T= 360/T關閉關閉“ ”（2 2） 阻抗角的測量與計算阻抗角的測量與計算注意：（注意：（16KH

7、z16KHz時的阻抗角）時的阻抗角）方法二：方法二： RUCU總總U 分別測量分別測量UR和和UC，代入公式，代入公式 計算計算) )/ /U U( (U UR Rc carctan阻抗角參數測量與計算雙蹤法雙蹤法波形波形方法一：雙蹤法方法一：雙蹤法 （= 360/T) )測量時間差測量時間差和周期和周期T方法二：方法二：由由U UC C、U UR R計算的計算的阻抗角阻抗角測量測量UC 測量測量URotU)/(1RcUUtg在波形上標在波形上標出出U總總URl五思考題五思考題l1你所測得的你所測得的X XC Cff特性曲線上看，特性曲線上看，阻抗與頻率之間成什么關系？阻抗與頻率之間成什么關系

8、？l2 2指出下列電路的阻抗角在信號指出下列電路的阻抗角在信號源頻率增加時的變化趨勢源頻率增加時的變化趨勢, ,并作定性并作定性的分析。的分析。RLRL串聯電路和串聯電路和RCRC串聯電路。串聯電路。RLRL并聯電路和并聯電路和RCRC并聯電路并聯電路 。 毫伏表 穩(wěn)壓電源 信號發(fā)生器 實驗裝置 示波器 圖1 實驗儀器和裝置“共地”示意圖 儀器1 Ui 實驗裝置 Uo 儀器2 大 地圖2儀器未“共地”U0被短路的示意圖 共地問題共地問題l為排除干擾提高測量精度，為排除干擾提高測量精度，多數電子測量儀器是單端輸多數電子測量儀器是單端輸入（輸出）方式，即儀器的入（輸出）方式，即儀器的兩個輸入端中，

9、總有一個與兩個輸入端中，總有一個與相對零電位點（如機殼）相相對零電位點（如機殼）相連，兩個測試輸入端一般不連，兩個測試輸入端一般不能互換測量點，稱為能互換測量點，稱為“不平不平衡輸入衡輸入”式儀器。測試系統式儀器。測試系統中這種中這種“不平衡輸入不平衡輸入”式儀式儀器，它們的接地端（器，它們的接地端（ ）必）必須相連在一起。否則，將引須相連在一起。否則，將引入外界干擾、導致測量誤差入外界干擾、導致測量誤差過大。特別是當各測試儀器過大。特別是當各測試儀器的外殼通過電源插頭接大地的外殼通過電源插頭接大地時，若未時，若未“共地共地”，會造成，會造成被測信號短路或毀壞被測電被測信號短路或毀壞被測電路元、器件。路元、器件。 預習內容：預習內容：RLC串聯諧振電路的設串聯諧振電路的設計（設計性實驗）計（設計性實驗）l同學們自己設計的電路參數不同，同學們自己設計的電路參數不同，自己選擇元