实验十二幅频特性和相频特性[实验报告].doc

实验十二 幅频特性和相频特性一、实验目的：研究ＲＣ串、并联电路的频率特性二、实验原理及电路图1、实验原理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1-1 低通滤波电路 图1-2 低通滤波电路幅频特性简单的RC滤波电路如图4.3.1所示当输入为，输出为时，构成的是低通滤波电路因为：所以：是幅频特性，低通电路的幅频特性如图4.3.2所示，在时，，即，通常降低到时的角频率称为截止频率，记为2）高通电路 图2-1 高通滤波电路 图2-2 高通滤波电路的幅频特性所以： 其中传输特性的幅频特性电路的截止频率高通电路的幅频特性如4.3.4所示当时，即低频时当时，即高频时，3） 研究RC串、并联电路的频率特性：其中幅频特性为： 相频特性为：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时，，，ｕO与ｕI同相，即电路发生谐振，谐振频率也就是说，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。

2、电路图 图1（低通电路） 图2（高通电路）图3（RC并联）三、实验环境： 面包板（SYB—130）、两个1kΩ电阻、两个0.1uF的电容、函数信号发生器、Tek示波器四、实验步骤：1）在面包板上将电路搭建如图1所示2）在100Hz和10000Hz间选10组数据，测量不同频率下的输出电压的Vpp和输入与输出间的相位，并记录数据3）保存当f=1.59155kHz是的波形图4）在面包板上分别将电路搭建如图2，3所示，并重复2）、3）操作五、 实验数据及分析 ，1、 一阶RC低通网络：（当时）谐振频率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谐振频率f/kHz1.7002.0005.0008.00010.000U2的Vpp/V3.202.881.521.040.880相位差/度-48.41-52.96-69.92-74.12-75.14分析：在实验误差允许范围内，电压的幅值和相位都随着频率的增大而减小。

2、 一阶RC高通网络：（当时）谐振频率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谐振频率f/kHz1.7002.0005.0008.00010.000U2的Vpp/V3.804.004.644.804.90相位差/度38.1934.8115.929.9548.292分析：在实验误差允许范围内，电压的幅值都随着频率的增大而增大，相位随着频率的增大而减小3、 RC并联：谐振频率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谐振频率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：在实验误差允许范围内，相位随着频率的增大而减小；当ff0时，电压的幅值都随着频率的增大而减小；六、 实验总结 通过这次实验我理解和掌握低通、高通网络的特性，熟悉文氏电桥电路的结构特点及选频特性。