RC选频网络的研究Word文档下载推荐.docx

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图1-1三、实验内容1、按图101接线。

选取C1=C2=O.24F,R=R2=1,Ui=2V。

2、示波器置于XY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f0。

3、将示波器显示方式开关置于丫2,调节电源频率，观察Uo随f变化的波形，看是否f=f0时，Uo最大。

4、将示波器置于交替方式，丫1,丫2增益旋至相同位置。

同时观察Uo和Ui的波形,看当f=fo时是否有Ui=3Uo关系。

5、保持Ui、C值不变，改变R值，重复14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、思考题当R、C和Ui固定不变时，有几种方法可确定Uo为最大?

1、2、在文氏电桥中，若选取C=0.15UF,R=1300Q时，fo又为多大?

3、在R,C参数固定下，当f=fo时，为什么Uo与Ui会是同相位?

实验二实验二二阶电路的响应与状态轨迹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。

2、观察分析各种类型的状态轨迹。

二、实验说明1、凡是可用二阶微分方程来描述的电路称为二阶电路，图12-1所示的线性RLC串联电路是一个典型的二阶电路，它可以用下述线性二阶常系数微分方程来描述：

LCdt2初始值：

Uc（0=U0,2dUc（t）+Rcduc（t）dt+UC（t2Us（t）iL（0dt求解微分方程可以得出Uc（t），利用ic（t）=C-_Lo.-Cduc（t）亠求得ic（t）。

dt信号发生器ZYm_+Lus（t）cr+uc（t）ZYYYA_L+uc（t）2、RLC串联电路零输入响应（图22）电压Uc（0为Uo,r数）a=，谐振角频0=2L的类型与元件参数有关，设电容上的初始流过电感的初始电流iL（0_）为Io，定义衰减系数（阻尼系1-/=,则：

VLC匸

（1）当a0即R2Qc时，响应是非振荡性的，称为过阻尼情况，响应为:

丄、U0,s2tst、丄I0s1ts2t、Uc（t）=（se2-S2e1）+（e1-e2）S1-S2（s,S2）CCUoS2tS1t（e-e）S1S2其中SpS2是微分方程的特征根：

iL（t）=Io（get-s2es2t）+（Si-S2）

（2）当ajl=K）0即R=时，响应临近振荡，称为临界阻尼情况，响应为:

（3）当ac0即即Rc2频率:

=J时o2-Ct2Uc（t）=Uo（1+0的不同时刻，由状态变量在状态平面上所确定的点的集合，就叫做状态轨迹。

用示波器的XY工作方式，当丫输入UC（t）的波形，X输入uL（t）波形时，适当调节丫轴和X轴的灵敏度，就可以在屏幕上呈现状态轨迹的图形，如图24所示。

零输入欠阻尼1、三、实验内容2、3、实验线路如图2-1所示，改变电阻R的数值，观察方波激励下响应的过阻尼、欠阻尼和临界阻尼情况，并描述出uC（t）和L（t）的波形。

将示波器置于X-Y工作方式，观察并描绘上述各种情况下的状态轨迹。

对欠阻尼情况，在改变电阻R时，注意衰减系数a对波形的影响，并用示波器测出一组叫和a。

四、仪器设备示波器一台；

方波信号发生器一台；

五、实验报告要求把观察到的各个波形分别画在坐标纸上，并结合电路元件的参数加以分析讨论。

根据实验参数计算欠阻尼情况下方波响应中d的数值，并与实测数据相比较。

回答思考题1。

1、2、3、八、思考题当RLC电路处于过阻尼情况下，在欠阻尼情况下，若再减少R，稳态的时间最短？

不做实验能否根据欠阻尼情况下的如果实验室没提供方波信号发生器，1、2、3、若再增加回路的电阻R,对过渡过程有何影响?

过渡过程又有何变化？

在什么情况下电路达到uC（t）、iL（t）波形定性地画出其状态轨迹?

而提供了直流稳压电源和单刀双掷开关，能否观察到二阶电路的响应和零输入响应的波形?

实验三实验三二端口网络参数的测定二端口网络参数的测定图311Ui4，

（1）若将二端口网络的输入端电流U；

作因变量，则有特征方程：

UZnU2=Z21I1+Z22I11和输出端电流*+Z12*2*2I；

作自变量，电压U1和式中乙1、Zi2、分别表示为：

乙1、Z22称为二端口的Z参数，它们具有阻抗的性质。

Z21*Ui*11*Uz*I1*I2=0*l2=0Z22*U1*I2*Uj*I2*llT*li=0一、实验目的1、学习测定无源线性二端口网络参数的方法。

2、研究二端口网络及其等效电路在有载情况下的性能。

二、实验说明1、无源线性二端口网络（图3-1）可以用网络参数来表征它的特性，这些参数只决定于二端口网络内部元件和结构，而与输入（激励）无关。

网络参数决定后，两个端口处的电压电流关系即网络的特征方程就唯一地确定了。

*I2丄0+2耳U只要将二端口网络输入端和输出端分别开从上面Z参数的表达式可见，路，测出其相应的电压和电流，就可以确定二端口网络的Z参数。

当二端口网络为互易网络时，则有Z1Z21，因此四个参数中只有三个是独立的。

（2）若将二端口网络输出端电压流11作为因变量，则有方程:

*UiU2和电流I2作为自变量，输入端电压U1和电=aL-bi：

I：

=CU：

-D1：

式中A、B、C、D称为传输参数AU1A=U2CU2i*=0（T参数），分别表示为:

Bd*-I2*11D=-V-|2U*0U*=0可见，T参数同样可以用实验的方法求得。

当二端口网络为互易时，的。

在电力及电信传输中常用（3）若将二端口网络输入端电流*输入端电压U1作因变量,*U1则有AABG=1,因此四个参数中只有三个是独立T参数方程来描述网络特性。

I1和输出端电压U2作自变量，输出端电流12和则有：

*=h1111+h12U2*=人21I1十h22U2*I2式中h,1、h12、h21、h22称为混合参数（H参数），分别表示为：

hU1h11=h11*12h21=|1U*=0U*Z0hi2h22U1*_12_*U2iTz0iTz0H参数同样可以用实验方法求得。

因此网络的四个参数中只有三个是独立的。

的特性。

2、无源二端口的外部特性可以用三个阻抗（或导纳）元件组成T型或兀型等效电路来代替。

其T型等效电路如图3-2所示，若已知T参数，则：

A-1r1rD-1,Z-,Z3CCCT参数后，网络和T型（或兀型）等效电路和参数也当二端口网络为互易网络时02=-h21,H参数常用分析晶体管放大器电路因此，求出二端口网络的就可求得。

22Us（如3、在二端口网络输出端接一负载阻抗Z1,在输入端接一内阻为Zs的电压源图13-3所示），则二端口网络的输入阻抗为输入端的电压和电流之比，即：

ZlZi卫|1根据T参数方程得：

乙-AZl+binCZl+D输入阻抗，输出阻抗可以根据网络参数计算得到，也可以通过实验测得。

4、本实验仅研究直流无源二端口网络的特性，因此，上述各公式中的可改为相应的U、I、R。

1、2、三、实验内容T参数测定二端口网络的Z参数和T参数。

测定二端口网络在一种有载情况下的输入电阻并验算在此有载情况下的方程和Z参数方程。

验证二端口网络的T型等效电路的等效性。

根据内容1测得的参数计算出T型等效电路的参数Ri,R2和R3，并用实验箱组成该T型电路，然后：

（1）测出T型等效电路的A参数和H参数。

（2）测出与内容2相同有载情况下的输入电阻。

实验电路和数据记录表格自拟，实验设备可在设备清单所列范围内选用。

四、注意事项1、测量流入（出）端口电流时，注意电流表极性。

设计的实验线路要求安全可靠，操作简单方便。

在换接线路时先把稳压电源的输出调到零，然后断开电源，防止将稳压电源的输出端短路。

加在网络端口的电压不要超过给定值。

五、仪器设备直流稳压电源一台；

六、1、实验报告要求用内容1测得T参数或Z参数计算出对应的H参数,并与内容3测得的H参数相比较。

用内容1测得的T参数计算出二端口网络的输入电阻并与内容2的实验值相比较。

根据实验数据比较二端口网络和T型等效电路的等效性。

从测得的参数和Z参数判别本实验所研究的网络是否为互易网络和对称网络。

2、3、4、七、思考题二端口网络参数是否与外加电压或流过网络的电流有关？

为什么？

实验四实验四回转器回转器一、实验目的1、掌握回转器的基本特性。

2、测量回转器的基本参数。

3、了解回转器的应用。

二、实验原理电路符号及其等值电路如图1、回转器是一种有源非互易的新型二端口网络元件,41（a）、（b）所示。

Ui1Rs，然后逐渐减小（或增大）Rs，使响应出现过阻尼、临界阻尼、欠阻尼、无阻尼和负阻尼等五种情况。

实验参数和方法自拟。

四、五、注意事项整个实验过程中激励电源不能超过实验给定值。

实验仪器设备实验箱1个；

信号发生器1台；

双踪示波器1台。

实验六实验六滤波器的研究滤波器的研究一、实验目的1、掌握滤波器的设计方法；

2、学会使用MATLAB软件进行电路分析和仿真。

二、实验原理滤波器是一种能使有用信号通过而同时抑制（或大幅度衰减）无用频率信号的电子装置，工程上常用它来作为信号处理、数据传送和抑制干扰等。

由于电感元件和电容元件的阻抗与信号频率有关，利用电感对高频电流的抑制作用和电容具有通高频阻低频的作用，可以实现各种不同功能的滤波电路。

常用的无源滤波器就是由R、L、C组成，电路的结构不同，实现的功能也不同。

三、实验内容1、图示电路，已知激励Ui（t）=Us1（31）+Us2（32），包含、32两个频率分量，且332，在稳态时，U2（t）中不含32频率分量，而3频率分量与电源3谐波分量电压相同，查阅相关参考资料，试设计一个滤波电路来实现。

2、利用MATLAB软件进行电路仿真，分析和确定电路的设计参数，直到满足设计要求。

+3、利用实验室提供的设备和元器件连接成实际电路进行实际测量验证。

O-+ui（t）四、实验报告要求1、确定滤波器的原理电路，计算电路元件参数，并分析电路的功能。

2、给出仿真后的电路设计参数以及在该参数下进行电路仿真的电压曲线。

3、绘出实际验证时的输出电压曲线。

五、实验仪器设备电阻：

0lOOK。

连续可调，电容：

lOnF2阡若干，电感：

lOOmH150mH200mH运算放大器，示波器，信号发生器，计算机附录附录有效数字有效数字即最后一位前的各位数字则最末一位“4”估计出来34”则是“可靠数字”，一34.4有三位有效数一、有效数字的表示通常作测量记录时，每一数据都只应保留一位欠准数字，都必须是准确的。

例如用50伏的电压表测量电压时，若读数为34.4伏，的，它有可能被读为34.3伏或34.5伏，而前面二位数字“位欠准数字连同前面的“可靠”数字都称为有效数字，这样我们称字。

有效数字的运算法则1、加减运算

（1）首先对加减中的各项进行修约，使各数修约到比小数点后位数最少的那个数多保留一位小数。

例：

13.65+0.00823+1.633=?

其中13.65小数点后有两位，故取0.008230.008,1.633不变

（2）进行加减运算13.65+0.00823+1.633=15.291（3）对结果进行修约，使小数点后的位数与原各项中小数点后位数最少的那个数相同。

计算结果15.292、进行乘除运算

（1）首先对乘除中各项进行修约，使各项修约到比有效位数最少的那个数多保留一位有效数字。

0.0121X25.64X1.05782=?

其中0.0121为三位有效数字，故1.0578271.058,25.64不变

（2）进行乘除运算0.0121X25.64X1.058=0.3282（3）对计算结果进行修约，使有效数字位数与有效数字位数最少的那个数相同。

若有效数字最少的数据中的第一位为“8”或“9”，则在计算结果中有效数字的位数可比它多取一位。

0.9X1.2X36.1=?

其中0.9只有一位有效数字，故1.2不变，36.1736运算：

0.9X1.2X36=38.88，取结果为39。

电路电路实验指导实验指导天津科技大学电子信息与自动化学院实验一RC选频网络的研究实验二二阶电路的响应与状态轨迹实验三二端口网络参数的测定实验四回转器实验五负阻抗变换器实验六滤波器的研究（综合性实验）附录11151920