RC电路频率特性的研究

RC电路频率特性的研究……………………P145现代电子技术实验国家工科电工电子基础教学基地国家级实验教学示范中心（1）了解低通和高通滤波器的频率特性（2）掌握网络频率特性测试的一般方法（3）学习并掌握晶体管毫伏表的正确使用现代电子技术实验国家工科电工电子基础教学基地国家级实验教学示范中心一、实验目的频率特性的相关概念：传递函数:转移函数的幅频特性其中：二、实验原理现代电子技术实验国家工科电工电子基础教学基地国家级实验教学示范中心OU+-+-双口网络iUoiuuUUHHUU00ii(j)(j)()UHU0i(j)oiuu()转移函数的相频特性1、一阶RC低通滤波电路cuiRC﹢﹢﹣﹣uoUCHRCURC0i11j(j)11jj传递函数:RCc11HHc1(j)(j)()1j令：上式可改写为：H2c1(j)1则幅频特性：现代电子技术实验0.707称为转折频率带宽：1c0~H(j)1、一阶RC低通滤波电路cuiRC﹢﹢﹣﹣uoUCHRCURC0i11j(j)11jj传递函数:RCc11HHc1(j)(j)()1j令：上式可改写为：c()arctan则其相频特性：现代电子技术实验()-45°-90°2、一阶RC高通滤波电路c传递函数:RCc11令：上式可改写为：则幅频特性：现代电子技术实验0.707带宽：1c~H(j)URRCHRCURC0ij(j)11jjHHccj(j)(j)()1jHc2c(j)1RC﹢﹢﹣﹣uiuo2、一阶RC高通滤波电路传递函数:RCc11令：上式可改写为：则幅频特性：现代电子技术实验URRCHRCURC0ij(j)11jjHHccj(j)(j)()1jc()90arctanc()45°90°RC﹢﹢﹣﹣uiuo三、测试方法()现代电子技术实验国家工科电工电子基础教学基地国家级实验教学示范中心如何用实验的方法测得双口网络的频率特性曲线？点频法简化成UO与f的关系简化成φ(ω)与f的关系保持Ui的电压值不变H(j)幅频特性曲线相频特性曲线uoff现代电子技术实验国家工科电工电子基础教学基地国家级实验教学示范中心三、测试方法1、点频法双口网络的频率特性带宽可由输出电压从最大值下降到0.707倍时的频率来定义工程上横轴采用对数坐标101102103104105106选取一定数量的频率点，改变信号源的频率（输入电压保持恒定），在各频率点处测量输出电压，根据测量数据，运用描点法绘出幅频特性曲线。uoff0fcu0.707ulgf现代电子技术实验国家工科电工电子基础教学基地国家级实验教学示范中心三、测试方法1、点频法双口网络的频率特性101102103104105106工程上横坐标也常用分贝(dB)表示uoff0fcu0.707ulgf3dBxxVVV(dB)20lg基准0dBm对应V基准=0.775V0dBv对应V基准=1V现代电子技术实验国家工科电工电子基础教学基地国家级实验教学示范中心2、双踪示波法（截距法）测量相位差3601XX注意：保持CH1、CH2的扫描时基线重合四、实验内容1、测试一阶RC低通电路的频率特性取R=1kΩ，电容C=0.01μF，电路的输入端输入一个Ui=3V的正弦信号。改变信号源的频率，用毫伏表观察输出端电压的变化，确定电路的低通特性，完成下表：频率（Hz）1001k8k10kfc=2fc5fc10fc100fcUo(V)Φ(°)现代电子技术实验国家工科电工电子基础教学基地国家级实验教学示范中心频率（Hz）1002005001kfc=2fc5fc10fc100fcUo(V)Φ(°)四、实验内容2、测试一阶RC高通滤波器的频率特性取R=1kΩ，电容C=0.1μF，电路的输入端输入一个ui=3V的正弦信号。改变信号源的频率，用毫伏表观察输出端电压的变化，确定电路的低通特性，完成下表：现代电子技术实验国家工科电工电子基础教学基地国家级实验教学示范中心五、实验报告要求1、用对数坐标上画出高通、低通滤波器的幅频特性和相频特性曲线2、分析高、低通滤波器输入、输出波形在不同频率时的相位关系3、画出高、低通滤波器在特征频率点的输入、输出波形，并标明其超前、滞后的时间关系现代电子技术实验国家工科电工电子基础教学基地国家级实验教学示范中心现代电子技术实验国家工科电工电子基础教学基地国家级实验教学示范中心下次预习实验4.2半导体器件的图测方法1、如何用点测法测试二极管的VCR特性曲线，在测试时，应该注意什么问题？2、用点测法怎么实现测试三级管的输入输出特性曲线？3、预习图示仪的测试原理。