幅频特性和相频特性.docx
《幅频特性和相频特性.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《幅频特性和相频特性.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
幅频特性和相频特性
HUNANUNIVERSITY
电路实验
报告
报告题目
幅频特性和相频特性
学生姓名
学生学号
专业班级
指导老师
一、摘要:
本实验的实验目的 是通过实验观察和研究RC串并联电路对正弦交流信号的稳态响应，熟练掌握示波器幅频和相位差的测量方法；掌握RC串并联电路以及文氏电桥幅频相频特性特征。
二、实验环境：
测量工具：
工具
型号
万用表
UT805A
函数信号发生器
IT6302
电阻
3KΩ,3KΩ
示波器
DSo-x2012A
电容器
100nF
面包板
三、实验原理：
在RC串联电路中，若加在电路两端的正弦交流信号保持不变，则当电路中的电流和电压变化达到稳定状态时，电流（或者某元件两端的电压）与频率之间的关系特性称为幅频特性；电压、电流之间的位相差与频率之间的关系特性称为相频特性。
1.幅频特性：
当w→0时，UR→0，UC→U；当w逐渐增大时，UR随着逐渐增大，UC随着逐渐减小，当w→∞时，UR→U,UC→0。
利用这样的幅频特性，可将电源中的不同频率的信号分开，从而构成各种滤波器
2.相频特性
输出电压UR与输入电压U之间的相位差ΦR（=-Φ）与圆频率w有关。
当w较小时，ΦR→+π/2；当w很大时，ΦR→0。
另外，ΦC与ΦR是互余角，ΦC=-（π/2-|Φ|），用相频特性可组成相移电路。
A.RC低通网络：
网络函数：
H（jω）=
=
=
=
-
幅频特性：
|H（jω）|=
相频特性：
ψ（ω）=-
B、RC高通网络：
网络函数：
H（jω）=
=
=
=
-
幅频特性：
|H（jω）|=
相频特性：
ψ（ω）=
C、RC选频网络（文氏电桥）：
网络函数：
H（jω）=
=
=
幅频特性：
|H（jω）|=
相频特性：
ψ（ω）=
仿真电路图：
电容作为响应，低通滤波器：
电阻作为响应，高通滤波器：
RC串并联（文氏桥电路）：
四、实验步骤和实验记录：
实验前：
检查所有器件是否完好.
1.选择实验所需器材和元件，按实验电路图和实验要求搭接好电路。
2.用函数信号发生器使其通道初始输出频率为100Hz-15Hz,峰峰值
为3V的正弦波，改变输入频率，观察记录示波器两个波形的相位差和输出波形的峰峰值；
3.重复测量10组数据；
实验结果:
（其中C=100nF、R=3KΩ）.
RC串联电路组成低通滤波器实验电路：
当输出电压比输入电压=0.707时，其波形图如下：
频率f（kHZ）
0.1
0.3
0.4
0.5
0.6
0.8
1.5
5
10.0
15.0
Vpp（V）
3.0000
2.6000
2.3875
2.1313
1.9625
1.6313
0.9650
0.3087
0.1563
0.1035
Φ（度）
11.2
30.4
36.5
45.0
49.0
57
71
83.6
90.0
90.0
幅频特性：
结论：
当频率增大时，响应电压减小，体现出低通；
结论：
当频率增大时，相位差增大
2.高通：
当输出电压比输入电压=0.707时，其波形图如下：
频率f（kHZ）
0.1
0.2
0.3
0.5
0.7
1.0
2.0
5
10.0
15.0
Vpp（V）
0.8400
1.0750
1.4875
2.0625
2.3000
2.5750
2.8250
2.9125
2.9375
3.0
Φ（度）
-80.3
-72.4
-59.2
-42.8
-39.2
-27.6
-14.0
-5.0
-3.0
0
幅频特性：
结论：
当频率增大时，响应电压增大，体现出高通
相频特性：
结论：
当频率增大时，相位差减小
3.文氏桥：
频率f（kHZ）
0.1
0.3
0.4
0.5
0.6
1.0
3.0
5.0
10.0
15.0
Vpp（V）
0.5075
0.7875
0.965
0.975
0.962
0.895
0.460
0.298
0.156
0.102
Φ（度）
-56.0
-35.1
-7.2
-0.3
8.0
42.0
63.0
76.0
79.0
83.0
幅频特性：
在500HZ时，响应电压达到最大
五、实验总结：
升级会员 