rc选频网络特性电路仿真
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《电路基础》RC 选频网络特性实验一. 实验目的1. 加深理解RC 选频网络的选频特性2. 测量RC 网络选频的选频特性二. 实验原理说明如图12-1所示的RC 串、并联网络由R 1C 1串联及R 2C 2并联网络组成,一般取R 1=R 2=R ,C 1=C 2=C 。
该电路输入信号i U 的频率变化时,其输出信号幅度0U 随着频率的变化而变化。
+R 1+−图12-1 RC 选频网络用Z 1串联网络的阻抗,用Z 2表示并联网络的阻抗,则有:输出信号: 2120Z Z Z U U i += 式(12-1) 1111C j R Z ω+= 22221C R j R Z ω+= 代入式(12-1),得到 )1()1(111121121221222112220R C R C j C C R R C R j R C j R C R j R U U i ωωωωω-+++=++++= 在实验中取R 1=R 2=R ,C 1=C 2=C ,则上式变为)1(310RC RC j U U i ωω-+= 式(12-2)用RC10=ω代入式(12-2),得到 )(31000ωωωω-+=j U U i 若用电压传递系数K 表示U 0的模值,则: 20020)(31ωωωω-+==i U U K 对应于不同的频率f =πω2,可以画出RC 串、并联网络的选频特性曲线,如图12-2所示。
可见,当频率为ω0时,幅频特性有最大值31相频特性为0。
这正是称之为选频网络的原因所在。
图12-2中,当ω>ω0(ω/ω0>1)时,电路呈感性;当ω<ω0(ω/ω0<1)时,电路呈容性;当ω=ω0(ω/ω0=1)时,K = K 0 = 31,达到最大值,所以f = f 0 = RCπ21为谐振频率。
用此选频网络与具有正反馈的放大器可以组成RC 振荡器。
如图12-3所示。
图12-3 正弦拨振荡器三. 实验设备名称 数量 型号1. 低频信号源 1台2. 交流毫伏表 1台3. 直流稳压电源 1台4. 示波器 1台5. 电阻 2只 15k Ω*26. 电容 2只 0.01μF*27. 桥形跨接线和连接导线 若干 P8-1和501488. 实验用9孔方板 一块 297mm ×300mm四. 实验步骤1. 按图12-4接线,将低频信号源接到网络的输入端AD ,输出端CD 接到毫伏表上。
第3章 实际操作实验 113七、实验报告要求(1)根据测量数据,绘出不同R 值时的两条谐振曲线。
(2)计算出通频带与Q 值,说明不同R 值时对电路通频带与品质因数的影响。
(3)回答思考题(5)、(6)。
(4)通过本次实验,总结、归纳串联谐振电路的特性。
实验十一 RC 选频网络特性测试一、实验目的(1)了解文氏电桥电路的结构特点及其应用。
(2)研究RC 选频网络的频率特性。
(3)学会用半对数坐标绘制曲线。
二、实验原理与说明1.文氏电桥电路文氏电桥电路是一个RC 串并联选频电路,如图3-11-1所示。
该电路结构简单,广泛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信号。
文氏电桥电路的一个突出特点是其输出电压幅度不仅会随输入电压的频率而变,而且还出现一个与输入电压同相位的最大值。
在输入端输入幅度恒定的正弦电压i U &,当i U &的频率变化时,输出端得到的输出电压oU &的变化可从两方面来看。
在频率较低的情况下,即当1R Cω>>时,图3-11-1(a )所示电路可近似成如图3-11-1(b )所示的低频等效电路。
ω愈低,o U &的幅度愈小,其相位愈超前于iU &。
当ω趋近于0时,o U &趋近于0,o U &超前于i U &接近+90°。
而频率较高时,即当1R Cω<<时,图3-11-1(a )所示电路可近似成如图3-11-1(c )所示的高频等效电路。
ω愈高,oU &的幅度也愈小,其相位愈滞后于i U &。
当ω趋近于∞时,o U &趋近于0,o U &超前于iU &接近−90°。
由此可见,当频率为某一中间值f 0时,o U &不为零,且与iU &同相。
图3-11-1 文氏电桥电路。
电子科技大学中山学院学生实验报告
院别:电子信息学院课程名称:RC串并联选频网络频率特性的仿真测试
班级:12无线技术姓名:Alvin学号:33
实验名称:RC串并联选频网络频率特性的仿真测试实验时间:2013/6/4成绩:教师签名:批改时间:
一、实验目的
1:学习双口网络频率特性的虚拟测量和交流分析方法。
2:加深对RC串并联选频网络频率特性的理论理解。
二、实验原理和内容
电路如图所示,f0是电路的固有频率f0=1/2πRC,f是正弦信号源的频率。
传输函数的幅频特性表示为:U0/Ui=1/[9+(f/f0-f0/f)]^(1/2)
相频特性为:ψ=-arctg[(f/f0-fo/f)/3]
相频特性
相频特性
RC串并联选频网络频率特性的仿真分析
三、实验结果及分析
由测量结果可知,中心频率f0=365.7Hz,且在中心频率处传输函数具有最大值0.333,其辐角为0.经过比较,上述测量结果与理论分析是一致的。
实验RC选频⽹络特性测试实验 RC 选频⽹络特性测试⼀、实验⽬的1. 熟悉⽂⽒电桥电路的结构特点及其应⽤。
2. 学会⽤交流电压表和⽰波器测定⽂⽒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 的串、并联电路,如图16--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。
1. ⽤函数信号发⽣器的正弦输出信号作为图16-1 的激励信号u i ,并保持图 16-1U i 值不变的情况下,改变输⼊信号的频率f ,⽤交流电压表或⽰波器测出输出端相应于各个频率点下的输出电压U o 值,将这些数据画在以频率f 为横轴,U o 为纵轴的坐标纸上,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。
⽂⽒桥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16-2所⽰。
由电路分析得知,该⽹络的传递函数为)/1(31RC RC j ωωβ-+=当⾓频率RC10==ωω时,│β│=31=io U U ,此时u o 与u i同相。
由图16-2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τ及信号的周期T ,则两波形间的相位差为φ=Tτ×360°=φo -φi (输出相位与输⼊相位之差)。
将各个不同频率下的相位差φ画在以f 为横轴,φ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16--3所⽰。
由电路分析理论得知,当ω=ω0=RC1,即 f =f 0=RCπ21时,φ=0,即u o 与u i 同相位。
三、实验设备四、实验内容1. 测量RC 串、并联电路的幅频特性。
1)利⽤DVCC-03挂箱上“RC 串、并联选频⽹络”线路,组成图16--1线路。
仿真实验名称:RC选频网络特性测试一.实验目的1.熟悉文氏电桥电路的结构特点及其应用2.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时一个RC串,并联电路,改电路结构简单,被广泛用于低频振荡电路中作为选频环节,可以获取很高纯度的正弦波电压。
1.用函数信号发生器的正弦输出信号作为激励信号Ui,并保持Ui值保持不变的情况下,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U0值。
文氏电桥电路的一个特点是起输出电压幅度会随输入信号的频率而改变,而且还会出现一个与输出电压同相位的最大值。
2.将上述电路的输入和输出分别接在双踪示波器的Ya和Yb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之间的时延及信号的周期T,则两波形相位差可以算出。
将各个不同频率下的相位差测出,即可绘出被测电路的相频特性曲线。
三.实验内容及步骤1.按照实验电路在仿真软件上建立好如下电路图调节信号源输入电压为3V的正弦信号,接入输入端。
2.点击运行,改变输入端频率,当响应电压最大时,个部位参数显示如下。
3.改变输入频率,测出数据填入表格4.将上述电路的输入和输出分别接到双总示波器的Ya和Yb两个输入端,如图所示。
5.将输入频率设置为4000Hz,点击运行按钮,显示如下:T2-T1即为时延,填入数据表格中。
6.调节输入频率,将测得的数据表格中。
四.实验数据五.实验室与仿真的区别因为在仿真的过程中,基本上所有元件的内阻都和实验室有区别,所以仿真出来的结果和实验室有一些出入。
而且实验室条件下可能还有温度的影响,实验设备老化对实验结果的影响,灵敏度对实验结果的影响,所以仿真的实验结果更加理论化,实验室的实验结果更加真实化一点。
在操作方面,显然是仿真更加便捷,因为仿真基本上不需要调试电器元件,直接点击按钮就可以,而实验室则对学生的动手能力要求更高。
总之各有优劣,最好是实验室里面能够操作好,仿真上面能模拟好,这样可以长短互补,更加能够帮助我们学习电学。
实验一 R -C 选频网络的研究一、实验目的用实验方法研究R -C 选频网络的特性。
二、实验说明1、R -C 选频网络如图10-1所示,有:)1(112211221C R C R j C C R R U U io ωω-+++=••式中ω为电源角频率。
当2121C C R R U i 、、、、•为定值时,使•o U 最大,则需满足:011221=-C R C R ωω即:21211C C R R =ω 或 212121C C R R f π=此时,•o U 和•i U 相位相同。
2、当C C C R R R ====2121,,电源频率RCf π21=时,则有: (1)、•o U 为最大且••=i o U U 31(2)、•o U 和•i U 相位相同。
此选频网络又称为文氏电桥,常用于电子线路中产生频率为RCf π21=的正弦波。
+•i U-+•o U-图1-1三、实验内容1、 按图10-1接线。
选取F C C μ2.021==,Ω==k R R 121,U i =2V 。
2、 示波器置于X -Y 工作方式,调节电源频率f ,使示波器荧光屏上出现一条斜直线,记下此时的0f 。
3、 将示波器显示方式开关置于Y 2,调节电源频率,观察U o 随f 变化的波形,看是否0f f =时,U o 最大。
4、 将示波器置于交替方式,Y 1,Y 2增益旋至相同位置。
同时观察U o 和U i 的波形,看当0f f =时是否有U i = 3U o 关系。
5、 保持U i 、C 值不变,改变R 值,重复1-4的内容。
四、注意事项实验时,电源电压幅值保持恒定。
五、仪器设备正弦信号发生器一台;示波器一台;万用表一只;实验箱一个。
六、思考题1、 当R 、C 和U i 固定不变时,有几种方法可确定U o 为最大?2、 在文氏电桥中,若选取C =,R=1300Ω时,0f 又为多大?3、 在R ,C 参数固定下,当0f f =时,为什么U o 与U i 会是同相位?实验二 二阶电路的响应与状态轨迹一、实验目的1、 研究RLC 串联电路对应的二阶微分方程解的类型特点及其与元件参数的关系。
64 电路分析实验教程实验五 RC 选频网络特性研究一㊁实验目的1.熟悉常用RC 选频网络的结构特点和应用㊂2.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与相频特性㊂3.学习网络频率特性的测试方法㊂二㊁设计任务设计一个RC 选频网络,其中心频率ω0=104rad /s,输入信号为U i =3V (有效值)正弦信号,要求如下㊂1.设计RC 选频网络的传递函数,推导传递函数的模和幅角,并分析当输入信号的频率等于中心频率时,传递函数的模和幅角会发生何变化?2.设计估算R 和C 参数满足RC 选频网络的中心频率,并考虑如何用实验方法找出中心频率㊂将测得的f 0及f 0处的U o U i 值与理论值比较,从实验角度分析产生误差原因㊂3.绘制网络的幅频特性曲线和相频特性曲线㊂4.以实验结果说明RC 选频网络的特点㊂三㊁设计原理文氏电桥电路是一个RC 的串㊁并联电路,该电路结构简单,被广泛应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㊂文氏电桥电路通常称为带通网络或选频网络,对某一窄带频率的信号具有选频作用,即允许以某一频率为中心的一定频率范围(频带)内的信号通过(该频率称为中心频率),而衰减或抑制其他频率的信号,信号频率偏离中心频率越远,信号被衰减和阻塞越厉害㊂用信号发生器的正弦输出信号作为激励信号U ㊃i ,在保持U i 值不变的情况下,改变输入信号的频率f ,用交流毫伏表测出输出端相应于各个频率点下的输出电压U o (有效值),将这些数据画在以频率f 为横轴,U o 为纵轴的坐标纸上,用一条光滑的曲线连接这些点,该曲线就是文氏电桥电路的幅频特性曲线㊂文氏电桥电路的的幅频特性曲线特点是其输出电压的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2⁃5⁃1所示㊂图2⁃5⁃1 幅频特性将文氏电桥电路的输入和输出分别接到双踪示波器的Y 1和Y 2两个输入端,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时τ及信号的周期T ,则两波形间的相位差为φ=τt×360°=φo -φi (输出相位和输入相位之差)将各个不同频率下的相位差φ画在以f 为横轴㊁φ。
实验九 RC 频率特性仿真一、数据处理表7-1 幅频特性数据R =2k Ω C =0.22μFf (Hz)61161261361461561661761861U O (V)0.308 0.571 0.651 0.666 0.658 0.638 0.613 0.586 0.558 A0.154 0.286 0.328 0.333 0.329 0.319 0.307 0.293 0.279 R =200Ω C =2.2μFf (Hz)61161261361461561661761861U O (V) 0.308 0.571 0.651 0.666 0.658 0.638 0.613 0.586 0.558A0.154 0.286 0.328 0.333 0.329 0.319 0.307 0.293 0.279测量RC 电路的相频特性实验电路如图7-1所示,按实验原理中测量相频特性的说明,实验步骤同实验1,将实验数据记入表7-2中。
表7-2 相频特性数据R =2k Ω C =0.22μFf (Hz)61 161 261 361 461 561 661 761 861T (ms)16.3 6.21 3.82 2.764 2.17 1.78 1.51 1.31 1.04t ∆(ms)2.840.528 0.126 0-0.055 -0.083 -0.095 -0.106 -0.107 ϕ 1.100.534 0.227-0.159 -0.293 -0.395 -0.508 -0.646R =200Ω C =2.2μFf (Hz)61 161 261 361 461 561 661 761 861 T (ms)16.3 6.21 3.82 2.764 2.17 1.78 1.51 1.31 1.04t ∆(ms)2.840.528 0.126 0 -0.055 -0.083 -0.095 -0.106 -0.107 ϕ1.100.534 0.227-0.159-0.293-0.395-0.508-0.6460.050.10.150.20.250.30.3561161261361461561661761861AA-1-0.500.511.561161261361461561661761861相位相位二、实验心得和意见。
rc选频电路实验报告RC选频电路实验报告一、引言RC选频电路是一种常见的电子电路,用于选择特定频率的信号并进行放大。
它由电容和电阻组成,具有简单、经济的特点,在各种电子设备中广泛应用。
本文将对RC选频电路的实验进行详细报告。
二、实验目的本次实验的目的是研究RC选频电路的频率响应特性,通过实验测量和数据分析,探究RC选频电路的工作原理和性能。
三、实验器材和方法1. 实验器材:- 函数信号发生器- 示波器- 电阻箱- 电容器- 万用表2. 实验方法:- 按照实验电路图连接电路- 调节函数信号发生器产生不同频率的信号- 通过示波器观察电路的输出波形- 使用万用表测量电路中的电压和电流值- 记录实验数据四、实验过程与结果1. 实验电路图:(这里可以插入一张实验电路图)2. 实验步骤:a. 按照电路图连接电路,确保连接正确无误。
b. 调节函数信号发生器的频率,记录不同频率下的输出波形。
c. 使用示波器观察输出波形的幅值和相位差。
d. 使用万用表测量电路中的电压和电流值,记录实验数据。
3. 实验结果:(这里可以列出实验数据表格或者绘制实验数据图表)五、数据分析与讨论1. 频率响应特性分析:通过实验数据可以得到RC选频电路的频率响应曲线。
从曲线中可以观察到,在一定频率范围内,电路对特定频率的信号具有较大的增益,而对其他频率的信号则有较小的增益。
这说明RC选频电路可以实现对特定频率信号的选择放大。
2. 电压和相位差分析:通过测量电路中的电压和相位差,可以了解信号在电路中的传输情况。
实验结果显示,电压随着频率的变化而变化,而相位差则随着频率的变化而变化。
这是因为RC选频电路对不同频率的信号具有不同的相位延迟特性。
3. 实验误差分析:在实验过程中,由于仪器精度、电路元件的参数差异等因素,可能会导致实验结果与理论值存在一定的误差。
为了减小误差,可以采取多次实验取平均值的方法,并对实验数据进行统计分析。
六、实验总结通过本次实验,我们深入了解了RC选频电路的频率响应特性和工作原理。
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。
306二○一二年第十九期华章M a g n i f i c e n t W r i t i n g刘显忠,哈尔滨华德学院。
作者简介:浅谈RC 串并联振荡电路的仿真分析刘显忠(哈尔滨华德学院,黑龙江哈尔滨150025)[摘要]本文介绍了Mutisim软件的基本功能,利用该软件对模拟电子技术中的RC串并联振荡电路的仿真分析,得出RC串并联网络的频率特性,RC串并联振荡电路的起振条件和振荡分析。
通过对电路的仿真得出电路的仿真波形,使学生能更好的掌握正弦波振荡电路的条件和电路参数的调整对电路的影响。
[关键词]模拟电子技术;Mutisim仿真软件;RC串并联振荡电路1、引言《模拟电子技术》课程是电子信息类专业的专业基础课,是一门理论性和工程性很强的课程。
本门课程在学生的专业学习中占有非常重要的位置,是专业课程的基础知识。
该课程的特点是基本概念多、基本电路多和基本分析方法多,且需要学生要把本门课程的先导课《电路分析》掌握好,所以学生学习本门课程时难度较大。
传统教师方式大多数采用多媒体和板书的结合形式,结合传统的模拟电子技术的教学模式,应创新教学的手段,将multisim 仿真软件应用于课堂教学。
把理论性较强的内容通过仿真软件演示出来,提高学生的理解能力,使比较枯燥、难懂的知识更容易理解。
正弦波振荡电路是模拟电子技术中学习较困难的部分,本文通过Multisim 软件对RC 串并联振荡电路的仿真,加强了学生对RC 串并联振荡电路工作原理的理解,提高课堂效率。
2、Multisim 功能简介Multisim 是一个用于电路设计和仿真的EDA 工具软件,它是加拿大Interactive Image Technologies (IIT )公司推出的电子线路仿真软件。
Multisim 具备模拟、数字及模拟、字混合电路的仿真功能,其系统集成度高,用来创建和定位电路的工作面灵活、直观,元件和模型种类繁多,元件放置迅速,连线简捷方便;提供了数字万用表、函数信号发生器、瓦特表、示波器、波特图示仪、频率计、逻辑分析仪、安捷伦仪器等19种在电子电路分析中常用的仪器仪表,这些虚拟的仪器仪表的参数设置、使用方法和外观设计与实验室中的真实仪器基本一致。
一、实验题目:RC串并联回路的的频率特性
二、实验目的:1.学习仿真软件EWB的使用,掌握电路和系统仿真。
2.研究无源RC选频网络的选频特性,理解文氏桥震荡器反馈网络的反馈特
性。
三、实验原理:打开仿真软件EWB,在工作区中建立如图所示的无源RC选频网络仿真系统。
四、实验数据:
由实验数据绘出幅频特性曲线:
五、实验步骤:1、在EWB中建立实验图。
2、幅频特性测试。
打开仿真开关,选择输入电压
U=50mV,将高频信号发生
im
器输出端接至电路输入端,调节频率f为160KHz,保持输入电压
U不变,改变频率f由中心频
im
率向两边逐点偏离,测得在不同频率f时对应的输出电压
V,将测的数据填入表格。
频率范围
o
可根据实测情况来确定(应至少包含10KHz-10MHz,以保证实验效果)。
3.根据所测数据绘出幅频特性曲线。
六、思考题:RC串并联选频网络的选频特性:在某一频率时幅度达到最大,相邻频率对应的幅度向两边依次降低。
即输出电压幅度不仅会随着出入信号的频率而变,而且还会出现一个与输入电压同相位的最大值。
七、实验小结:通过本次上机实验,熟悉了EWB软件的使用和仿真,并且进一步了解了RC选频特性的原理。
multisimRC网络频率特性研究实验3 RC 网络频率特性研究实验:3 实验名称:RC 网络频率特性研究一、实验目的:1. 掌握网络的响应相量与激励相量随频率ω变化的规律。
2. 加深理解常用RC 幅频特性和相频特性的特点。
3. 掌握低通(LP )电路,高通(HP)电路的,带通(BP)电路,带阻(BS )电路的特点。
二、实验仪器设备:Multisim10.0仿真电路软件三、实验原理:(一) RC 低通网络网络函数为: 011()11iU j C H j R j C j RC U ωωωω===++其摸为:1()H j ω=幅角为: RC ?ωω()=-arctan() 随着频率的增加,()H j ω将减小,说明低频信号可以通过。
当1RCω=,即0.707U i=U 。
时,角频率称为截止角频率c ω。
频率特性和相频特性如图:图1:RC 低通网及其频率特性(二) RC 高通网络网络传递函数为0()1iU R H j R j C U ωω==+其摸为()H j ω=幅角为?ωω?()=90-arctan(RC) 随着频率的降低而减小,说明高频信号可以通过,低频信号被衰减或抑制。
网络截止频率仍为1RCω=。
频率特性和相频特性如图:(三) RC 带通网络网络传递函数为:011|()113()1iRU j RC H j R U R j C j RC j RC RCωωωωωω+===+++-+其摸为:()H j ω=幅角为:13R C ωω?ω-RC ()=arctan()可知当信号频率为01RCω=,模()13H j ω=为最大,即输出和输入相移为零。
信号频率偏离越远,信号被衰减和阻塞越厉害。
说明该RC 网络允许以01(0)RCωω==≠为中心的一定频率范围(频带)内的信号通过,而衰减或抑制其它频率的信号,即对某一窄带频率的信号具有选频通过的作用,因此,将它称为带通网络,或选频网络,而将ω0称为中心频率。
仿真实验名称:RC选频网络特性测试
一.实验目的
1.熟悉文氏电桥电路的结构特点及其应用
2.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
文氏电桥电路时一个RC串,并联电路,改电路结构简单,被广泛用于低频振荡电路中作为选频环节,可以获取很高纯度的正弦波电压。
1.用函数信号发生器的正弦输出信号作为激励信号Ui,并保持Ui值保持不变
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U0值。
文氏电桥电路的一个特点是起输出电压幅度会随输入信号的频率而改变,
而且还会出现一个与输出电压同相位的最大值。
2.将上述电路的输入和输出分别接在双踪示波器的Ya和Yb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之间的时延及信号的周
期T,则两波形相位差可以算出。
将各个不同频率下的相位差测出,即可绘出被测电路的相频特性曲线。
三.实验内容及步骤
1.按照实验电路在仿真软件上建立好如下电路图
调节信号源输入电压为3V的正弦信号,接入输入端。
2.点击运行,改变输入端频率,当响应电压最大时,个部位参数显示如
下。
3.改变输入频率,测出数据填入表格
4.将上述电路的输入和输出分别接到双总示波器的Ya和Yb两个输入端,如
图所示。
5.将输入频率设置为4000Hz,点击运行按钮,显示如下:
T2-T1即为时延,填入数据表格中。
6.调节输入频率,将测得的数据表格中。
四.实验数据
五.实验室与仿真的区别
因为在仿真的过程中,基本上所有元件的内阻都和实验室有区别,所以仿真出来的结果和实验室有一些出入。
而且实验室条件下可能还有温度的影响,
实验设备老化对实验结果的影响,灵敏度对实验结果的影响,所以仿真的实验
结果更加理论化,实验室的实验结果更加真实化一点。
在操作方面,显然是仿真更加便捷,因为仿真基本上不需要调试电器元件,直接点击按钮就可以,而实验室则对学生的动手能力要求更高。
总之各有优劣,最好是实验室里面能够操作好,仿真上面能模拟好,这样可以长短互补,更加能够帮助我们学习电学。