实验十三rc串、并联选频网络特性的测试

ou -+图 15-1f图15-2f-示波器图 15－3图 15－4实验十三 ＲＣ串、并联选频网络特性的测试一．实验目的1．研究ＲＣ串、并联电路及ＲＣ双Ｔ电路的频率特性。

2．学会用交流毫伏表和示波器测定ＲＣ网络的幅频特性和相频特性。

3．熟悉文氏电桥电路的结构特点及选频特性。

二．原理说明图15－1所示ＲＣ串、并联电路的频率特性：)1j(31)j (iｏRCRC UUN ωωω-+==其中幅频特性为：22io )1(31)(RCRC U UA ωωω-+==相频特性为：31arctg)(o RC RC i ωωϕϕωϕ--=-=幅频特性和相频特性曲线如图15－2所示，幅频特性呈带通特性。

当角频率RC 1=ω时，31)(=ωA ，︒=0)(ωϕ， ｕO 与ｕI 同相，即电路发生谐振，谐振频率RCf π210=。

也就是说，当信号频率为ｆ0时，ＲＣ串、并联电路的输出电压ｕO 与输入电压ｕi 同相，其大小是输入电压的三分之一，这一特性称为ＲＣ串、并联电路的选频特性，该电路又称为文氏电桥。

测量频率特性用‘逐点描绘法’，图15－3为用交流毫伏表和双踪示波器测量ＲＣ网络频率特性的测试图。

测量幅频特性：保持信号源输出电压（即ＲＣ网络输入电压）U i 恒定，改变频率ｆ，用交流毫伏表监视U i ，并测量对应的ＲＣ网络输出电压U O ，计算出它们的比值A ＝U O ／U I ，然后逐点描绘出幅频特性；测量相频特性：保持信号源输出电压（即ＲＣ网络输入电压）U i 恒定，改变频率ｆ，用交流毫伏表监视U i ，用双踪示波器观察ｕO 与ｕi 波形，如图15－4所示，若两个波形的延时为Δｔ，周期为T ，则它们的相位差︒⨯∆=360Ttϕ，然后逐点描绘出相频特性。

用同样方法可以测量ＲＣ双Ｔ电路的幅频特性，ＲＣ双Ｔ电路见图15－5，其幅频特性具有带阻特性，如图15－6所示。

三．实验设备1．信号源（含频率计）；2．交流毫伏表；3．MEEL －06组件； 4．双踪示波器(自备)。

RC电路的频率特性RC电路的频率特性:=1/（2πfC），在RC串联的正弦交流电路中，由于电容元件的容抗XC它与电源的频率有关，所以当输入端外加电压保持幅值不变而频率变化时，其容抗将随频率的变化而变化，从而引起整个电路的阻抗发生变化，电路中的电流及在电阻和电容元件上所引起的电压也会随频率而改变。

我们将RC电路中的电流及各部分电压与频率的关系称为RC电路的频率特性。

截止频率是用来说明电路频率特性指标的一个特殊频率。

当保持电路输入信号的幅度不变，改变频率使输出信号降至最大值的0.707倍时，此频率即为截止频率。

截止频率公式1f0=RCπ2高通滤波器07.0T f ()（a ）实验电路（b ）幅频特性曲线图1高通滤波器低通滤波器07.0T f ()（a ）实验电路（b ）幅频特性曲线图2低通滤波器RC串并联选频电路10（a ）实验电路（b ）幅频特性曲线图3 选频电路实验目的（1）测量RC电路的频率特性，并画出其频率特性曲线。

（2）掌握测量截止频率的方法。

（3）进一步熟悉相关实验仪器的用途及使用方法。

图1 高通滤波器提示：在测量过程中应注意，在频率改变的同时用电压测试仪监测输入电压幅度，使之保持恒定。

表1 高通滤波器实验数据计算值：f 0= 测量值：f 0=图2低通滤波器表2 低通滤波器实验数据计算值：f 0= 测量值：f 0=图3选频电路1表3选频电路实验数据= 测量值：f0=计算值：f3 注意事项实验中，请同学们注意：（1）信号发生器输出端不可短路（2）测量交流高频信号电压有效值，须使用测试仪SCOPE 功能，不允许使用万用表（3）在测试仪的监测下，始终保持信号发生器输出电压有效值不变。

rc选频电路实验报告
RC选频电路实验报告
摘要：
本实验通过搭建RC选频电路，研究了其在不同频率下的频率响应特性。

实验结果表明，RC选频电路在特定频率下具有较高的增益，能够对特定频率的信号进行选择性放大，具有一定的滤波功能。

引言：
RC选频电路是一种常见的电子电路，它通过电容和电阻的组合来实现对特定频率信号的放大。

在通信、音频处理等领域，RC选频电路被广泛应用。

本实验旨在通过搭建RC选频电路，研究其在不同频率下的频率响应特性，为进一步理解和应用该电路提供实验基础。

实验装置与方法：
1. 实验装置：信号发生器、示波器、电阻、电容、万用表等。

2. 实验方法：根据电路图搭建RC选频电路，使用信号发生器输入不同频率的正弦信号，通过示波器观察输出信号的波形和幅度，记录实验数据。

实验结果与分析：
通过实验观察和数据记录，我们得到了RC选频电路在不同频率下的频率响应曲线。

实验结果显示，当输入信号频率接近电路的共振频率时，输出信号的幅度较大；而在共振频率附近的其他频率下，输出信号的幅度明显减小。

这表明RC选频电路在特定频率下具有较高的增益，能够对特定频率的信号进行选择性放大，具有一定的滤波功能。

结论：
通过本实验，我们深入了解了RC选频电路的频率响应特性，了解了其在不同
频率下的工作原理。

实验结果表明，RC选频电路在特定频率下具有较高的增益，可以对特定频率的信号进行选择性放大，具有一定的滤波功能。

这为我们进一
步理解和应用RC选频电路提供了重要的实验基础。

致谢：
感谢实验中给予指导和帮助的老师和同学们。

幅频相频特性测试及RLC 串联谐振电路实验预习报告一．实验目的1、熟练RC 电路相频、幅频特性的测试方法，根据测量数据画出特性曲线。

2、通过实验掌握串联谐振的条件和特点，测绘RLC 串联谐振曲线。

3、掌握电路参数对谐振特性的影响。

二．实验仪器设备仿真软件平台(Multisim 10)；硬件基础电路实验箱。

双踪示波器、直流稳压电源、万用表、直流电流表、电压表。

三．实验原理在交流电路中，电阻值和频率无关；电容具有“通高频、阻低频”的特性；电感具有“通低频，阻高频”的特性。

RLC串联电路具有特殊的幅频特性和相频特性，有选频和滤波作用。

电路频率特性的测量方法有点测法和扫频法。

点测法就是用正弦信号发生器的输出电压作为网络的输入电压，并保持电压幅值不变，依次改变输入电压的频率，用交流毫伏表和示波器逐点测量出输出端的电压值和输出与输入电压的相位差，根据测得的多组数据，画出电路的幅频和相频特性曲线。

测量幅频特性：保持信号源输出电压（即RC 网络输入电压）Ui 恒定，改变频率f，并测量对应的RC 网络输出电压Uo，计算出他们的比值A=Uo/Ui，然后逐点描绘出幅频特性；1.RC串联电路2.RC串并联电路3.RLC串联电路四．实验内容1 、测量R 、L 、C 元件的阻抗频率特性。

参考图5 -5，信号发生器输出的正弦信号并保持幅度不变，频率200H Z 逐渐增至10KH 。

开关S 分别接通三个R 、L 、C 元件，用交流毫伏表测量Ur ，并计算各频率点时R 、X L 与X C 的与之值，记入表中。

注意：在接通C 测试时，信号源的频率应控制在200 ～2500 H Z 之间。

2. 测量RC串联电路频率特性曲线（高通或低通）联接实验线路，取R k，C0.1F，U1V（有效值）。

测量输出电压U2并读取U20.707V时的信号频率fc，用李沙育法测量相位差角，记录数据。

3.测量RC串并联电路频率特性曲线取R1k，C0.1F，U i1 V （有效值）。

实验十 集成运放在信号产生电路中的应用——正弦波发生器用集成运算放大器所构成的正弦波振荡电路，有RC 桥式振荡电路、RC 移相振荡电路，正交式正弦波振荡电路和RC 双T 振荡电路等多种形式。

本实验介绍常的用RC 桥式振荡电路的设计方法，并通过实验掌握其调试技能。

[实验目的]1．了解正弦波发生器特性及工作原理。

2．学会用集成运放设计正弦波发生器的方法。

3．学会测量RC 串并联选频网络特性和频率的测试方法。

4．掌握运放在信号发生器中的应用，培养实验者设计、调试、测量和排除故障等能力。

[实验仪器及元器件]THM-2型模拟电路实验箱， DF2173B 交流电压表，500型万用表，DT9208型数字万用表，XJ4318型双踪示波器，集成电路（A μ741、LM324各1只），二极管（IN4148×2只）,电阻（色环电阻）、无极电容若干，各种信号线、导线。

[预习要求]1．复习RC 文氏电桥振荡器工作原理和用示波器测量频率、相位方法。

2．按实验要求，根据实验电路确定振荡电路R 和C 的值。

[实验说明]正弦波发生器是由基本放大器和反馈网络组成的正反馈系统，要保证其维持振荡，必须满足其振幅和相位条件，即：1F A F A V v V V ==⋅••π=ϕ+ϕn 2f a （n=0，1，2，…）图3-21为RC 文氏电桥振荡器，图3-22是实用电路。

其组成包括：基本放大器、正反馈网络、选频网络和稳幅电路。

图中R 、C 组成RC 串并联网络即是选频网络，又是正反馈网络，振荡频率取决于R 、C 的值，即 f 0=1/2πRC 。

稳幅是由反相端引入串联电压负反馈，即可改善电路特性，又起稳幅作用，其中二极管D 是关键元件，利用其非线性特性，随输出电压变化自动调整反馈深度，以便电路起振，而后维持振荡恒定。

为了保证正反馈（相位平衡条件）信号由同相端输入，因选频网络传输系数为1/3，所以A vf 应略大于3，即可满足振幅平衡条件。

指导教师： 王吉英 2009 年 11 月 13 日 计算机科学与技术 学院 姓名： 钟超 学号： PB06013012 姓名： 李杰 学号： PB05210127实验目的1. 熟悉正弦稳态分析中的相量的基本概念。

2. 正确使用双踪示波器测量正弦信号的峰—峰值Up-p ，频率f(T)和相位差φ,观察李沙育图形; 学会使用晶体管毫伏表测量正弦信号有效值。

3. 用RC 、RL 设计输出滞后(超前)输入的简单电路，并作实际测量。

实验设备1. DF1641D 型或EE1641D 型函数发生器1台2. 双踪示波器 1台3. 晶体管毫幅表DF2173B 1台4. 可变电容箱1个5. 可变电阻箱1个6.可变电感箱1个实验原理1． 正弦交流电作用于任一线性定常电路，产生的响应仍是同频率的正弦量，因此，正弦量可以用相量来表示。

设一正弦电流：[]Ii j t j e tj j ei Ie I e I R Ie R t ICOS t i ϕωωϕϕω=↔⎥⎦⎤⎢⎣⎡=+=∙∙+22)(2)(2． 用相量表示了正弦量，正弦交流稳态响应的计算可方便地运用相量进行复数运算，在直流电路中的基本定律、定理和计算方法完全适用于相量计算。

3． 输出电压滞后输入电压的RC 电路，如图1所示。

图1(RC 滞后电路) 图2(RC 超前电路)输出电压1110+=+=∙∙CR j U U Cj R C j U i i ωωωUNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINASchool of Computer Science & Technology, Hefei, Anhui, People's Republic of China, Zip Code: 230027RC 电路的频率特性实验报告网络函数为：()())()(11)(120ωϕωωωω∠=-∠+==-∙∙j H RC tg RC U U j H i式中，2)(11)(RC U U j H io ωω+=∆∙∙，称为幅频特性，显然是低通。

实验七RC 电路的频率特性测试2一、实验目的1、学会测量RC 串并联电路和双T 型电路的幅频特性。

2、了解RC 电路的带通、带阻特性。

3、学会测量RC 电路的相频特性。

并了解其相频特性的特点。

频率响应（特性）：电路响应与频率的关系。

包括：幅频特性、相频特性。

3u iu oCR RC ++1、RC 串并联电路U U ••oi 转移函数：01R Cω=其中，特征角频率00020111113R CR R C CH ωωωωωωωωωωωωϕω=++=∠−−−∠2//j //j j arctg ()3+()=(j )(j )u H A ωω=(j )(j )=一、实验原理42001j U H ωωU ωωω••==+−o2i ()3()u iu oCR RC++①幅频特性：︱H (j ω)︱随频率变化的特性。

②相频特性：相位差ϕ(j ω)随频率变化的特性。

ϕ0f 0−90o+90of③特征频率f 0的特点：输出幅度最大；相位差为0。

001arctg 3ωωωω()()ϕω=−−000201132(j )arctg ()3+()=(j )(j )H H ωωωωωωωωωωϕω=∠−−−∠曲线曲线013()H ω=ff o︱H (j ω)︱13带通滤波电路5带阻滤波电路2、RC 双T 电路u iu oRRC C ++C’=2CR’=R /2−90o+90o0fϕf 0③特征频率f 0的特点：输出幅度最小；相位差可能+90o ，为也可能是－90o 。

①幅频特性：②相频特性：2001j 1116H ωωωω()()ω=+−001arctg 4ωωωω()()ϕω=−01R C ω=其中，特征角频率0ff 0︱H (j ω)︱16三、实验电路测量u iu o两路通道用于测量相位CH1监视U i 的幅度，保持为1Vrms测量所有交流电压幅度j U H U ω••=o i()（1）幅频特性的测量通过测量不同频率时u i 、u o 的电压幅度，来测得︱H (j ω)︱。

RC 网络频率特性和选频特性的研究(综合实验)一、 实验目的1．学会已知电路性能参数的情况下设计电路（元器件）参数；2．用仿真软件Mutualism 研究RC 串、并联电路及RC 双T 电路的频率特性； 3．学会用交流毫伏表和示波器测定RC 网络的幅频特性和相频特性； 4．理解和掌握低通、高通、带通和带阻网络的特性 5．熟悉文氏电桥电路的结构特点及选频特性。

二、实验设备（记录所用设备的名称型号编号）电路的频域特性反映了电路对于不同的频率输入时，其正弦稳态响应的性质，一般用电路的网络函数()H j ω表示。

当电路的网络函数为输出电压与输入电压之比时，又称为电压传输特性。

即： 1．低通电路图4.3.1 低通滤波电路图4.3.2 低通滤波电路幅频特性简单的RC 滤波电路如图1U ，输出为2U 时，构成的是低通滤波电路。

因为： 所以：()H j ω是幅频特性，低通电路的幅频特性如图，在1RC ω=时，()20.707H j ω==，即210.707U U =，通常2U 降低到10.707U 时的角频率称为截止频率，记为0ω。

2．高通电路图图4.3.3 高通滤波电路 图4.3.4 高通滤波电路的幅频特性所以：其中()H j ω传输特性的幅频特性。

电路的截止频率01RC ω= 高通电路的幅频特性如 当0ωω<<时，即低频时 当0ωω>>时，即高频时，()1H j ω=。

3．研究RC 串、并联电路及RC 双T 电路的频率特性； 4．文氏电桥电路的结构特点及选频特性。

四、实验方法测量频率特性用“逐点描绘法”，图，在图中：图4.3.5 测量方法 图4.3.6 测量相频特性方法测量幅频特性：保持信号源输出电压（即RC 网络输入电压）i U 恒定，改变频率f ，用交流毫伏表监视i U ，并测量对应的RC 网络输出电压0U ，计算出它们的比值0i A U U =，然后逐点描绘出幅频特性。

测量相频特性：保持信号源输出电压（即RC 网络输入电压）i U 恒定，改变频率f ，，用交流毫伏表监视i U ，用双踪示波器观察0U 和i U 波形，如图，若两个波形的延时t ∆，周期为T ，则它们的相位差0360t T ϕ=⨯∆，，然后逐点描绘出相频特性。

摘要Rc串并联选频网络也就是通常所指的文氏电桥电路，文氏电桥电路是一个RC的串、并联电路，如图3-5-1所示。

该电路结构简单，被广泛地用于低频振荡电路中作为选频环节,可以获得很高纯度的正弦波电压。

关键字:文氏电桥电路、••、选频…频率....... 振幅、正文实验目的1.掌握Rc串并联选频网络的频率特性。

2•进一步掌握频率特性的测试方法。

实验原理图3-5-1幅度不仅会随输入信号的频率而变•而且还会出现一个与输入电压同相位的最大值、如图3-5-2所示。

由电路分析得知,该网络的传递函数为图3-5-11当角频率时,此时与同相。

由图3-5-2可见RC串联电路具有带通特性。

幅频特性相频特性10尽0 _ -------- ------------- _ ---g 尺口 e 仃 a张=-arctg -------- --- g ■丄=_arctg—1 + —+图 3-5-22.将上述电路的输入和输出分别接到双踪示波器的Y A 和Y B 两个输入端，改 变输入正弦信号的频率，观测相应的输入和输出波形间的时延T 及信号的周期T,则 两波形间的相位差为I AI（输出相位与输入相位之差。

将各个不同频率下的相位差9画在以为f 横轴妙为纵轴的坐标纸上，用光滑的 曲线将这些点连接起来，即是被测电路的相频特性曲线，如图所示。

由电路分析理论得知，当，即时皆0,即与同相位。

用信号发生器的正弦输出信号 作为图3-5-1的激励信号，并保持值不变的情况下，改变输入信号的频率f,用交流毫伏表或示波器测出输出端相应于各个频率点下的 输出电压值，将这些数据画在以频率f 为横轴，为纵轴的坐标纸上，用一条光滑的曲线连接+ @月6——亠-)1点，该曲线就是上述电路的幅频特性曲线。

实验内容与实验电路实验器材「函数发生器、万用表、两个500Q电阻、两个O.lpF电容、两通道示波器、波特图示仪按下图连接好模拟电路[nJ El表格（函数发生器输出正弦交流电压■有效值为Us=3Vf(kHz) 0.1 foO.5f oFo (3.18)lOfoUs(V) 3U 2(V)0.2714 0.7627 L0000 0.5251 0.2867 u 2/u s 0.0905 0.2542 0.3333 0.1750 0.0956 <p73.61°41.01°-57.88°-73.65°I ------------ §uu unm — -------------- AAA/—-A/W根据数据作出图像•ME•twin«v>» AM1>.14U4IK. n・«・■■' FT •♦■ZX・•—・«!tm(14IV ・ r—I M9. «un A»l*> ・»BT^a ・•・M・^・'、5«J U・<!・.■•(・W・UW ■« K«4K^MHfUAritnlUl*|JI m U■A电・・*人3・丫心・*«・“电・・SXUS •■・W&SIMi <.f«a«£ i MMtt llUt. ■■■■•SIR ・!!；・•■ ■. teHmitttie・U・.・»MMO nt« ariATt« <(IAMMI>1008060400.35结论拓展上，参考文献Rc串并联选频网络频率特性的测试邢耀耀2010年12月24日。

实验六：RC 选频网络特性测试一、 实验目的1、熟悉文氏电桥的结构特点及其应用。

2、掌握双踪示波器的使用。

3、学会用交流毫伏表和示波器测定文氏电桥电路的幅频特性和相频特性。

二、 原理说明文氏电桥电路是一个RC 串、并联电路，如图6-1所示，该电路结构简单，被广泛用于低频振荡电路中做为选频环节，可以获得很高纯度的正弦波电压。

图6-11、用函数信号发生器的正弦输出信号作为图6-1的激励信号1U ，并保持1U 不变的情况下，改变输入信号的频率f ，用交流毫伏表或者示波器测出输出端相应于各个频率点下的输出电压o U 值，将这些数据画在以频率f 为横轴，电压o U 为纵轴的坐标纸上，用一条光滑的曲线连接这些点，该曲线就是上述电路的幅频特性曲线。

文氏电桥电路的一个特点是其输出电压幅度不仅会随输入信号的频率而变，而且还会出现一个与输入电压同相位的最大值，如图6-2所示。

由电路分析可知，该网络的传递函数为：()RCRC j ωωβ131-+=当角频率RC10==ωω时，即RCf f π210==时31==io U U β，且此时o U 与i U 同相位。

0f 称为电路的固有频率。

由图6-2可见RC 串并联电路具有带通特性。

2、将上述电路的输入和输出分别接到双踪示波器的A Y 和B Y 两个输入端，改变输入正弦信号的频率，观测相应的输入和输出波形间的延迟时间τ及信号周期T ，则两波形间的相位差为 io T ϕϕτϕ-=⨯=∆360（输出相位和输入相位之差）将各个不同频率下的相位差ϕ∆测出，即可绘制出被测电路的相频特性曲线，如图6-3所示。

四、 实验内容1、测量RC 串并联电路的幅频特性。

（1） 在实验板上按图6-1选取一组参数（如F C k R μ1.01=Ω=）（2） 调节信号源的输出电压为3V 的正弦信号，接入图6-1的输入端。

（3） 改变信号源的频率，并保持V U i 3=不变，测量输出电压0U ，（可先测量31=β时的频率0f ，然后再在0f 左右设置其它频率点测量0U ）2、测量RC 串并联电路的相频特性五、 实验注意事项1、由于信号源内阻的影响，注意在调节输出频率时，应同时调节输出幅度，使实验电路的输入电压保持不变。