北京航空航天大学电气技术实践新衰减器和RC低通.docx
《北京航空航天大学电气技术实践新衰减器和RC低通.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《北京航空航天大学电气技术实践新衰减器和RC低通.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
北京航空航天大学电气技术实践新衰减器和RC低通
衰减器和RC低通滤波器
电电于
衰减器和RC低通滤波器
.1•实验目的
.2实验原理及其应用
»3.实验电路
.......4■:
仪.矍...■仪奏■敢便艮■企级
/5•实验内容
6•实验中的注意事项
.7：
.展室艮.負娶吏
北航电工电子中Y
衰减器和RC低通滤波器（续）
•、实验目的
1、学习正确使用500型万用表、双路智能数字交流毫伏表、数字多用表和函数信号发生器。
2、了解仪表的频率使用范围对测量结果的影响。
3、学习二端口网络参数测试和幅频特性的测试方法。
北航电工电子中Y
衰减器和RC低通滤波器（续）
1
二、实验原理及其应用
1、衰减器原理及其应用
衰减器是将测试的信号进行缩小或放大。
比如测试设备（仪表、示波器）等。
2、RC低通滤波器原理及其应用
滤波器是将所需的信号频段进行截取。
比如高通、低通、带通、带阻等。
衰减器和RC低通滤波器（续）
、实验电路
1、熟悉实验箱上元器件，如电阻种类和特点以及性能等。
OOOOOPPPPPPOOOOP^QQ
_J、冲
OO0OOOOOOOOOOOOOOOOOO
K刁弋a'Sgoooooo
丄Uu歸得订打：
：
；心a『6?
赵?
V?
?
VVYI亠y*!
•一*一‘一■丄u、
“芯霖””2订;;j33f辺
占66茁0CiH
I龛』:
此］：
址;址』毗;m帆宇馆*【
^Qpoooooooooopoooooopooo”赴聽曲如;肌;獻:
也蛇迷炖5b7-W嘟
67r°
O-+-O•Q-O
I岛•葩
99^Q00OOQ^
ftfif5rS2rl-it:
r«c>r
制軸也蠢讥mm沁
ooooouo<
:
潇曙以营;
OO0Jj—
北航电工电子中心
衰减器和RC低通滤波器（续）
2、衰减器电路
设计要求：
1）负载电阻Rl=600Q时，从衰减器输入端看进去的输入电阻Zi=600Q正好能与电源内阻Rs=600G匹配。
如图所示。
2）衰减器接在电源和负载之间时，负载所得到的功率为电源与负载直接连接时负载所得功率的1%（即接入衰减器后功率衰减20dB）o
函数信号发生器正弦信号f=400HzUs=0.4V
u
s屮・
5Rs
巧
Zi•
▼
f
f
R'1RiR22
—I1-0O1I~SHI~O
+
ooAo■—
600Q
北航电工电子中Y
衰减器和RC低通滤波器（续）
1
3、RC低通滤波器电路
设计要求：
RC低通滤波器电路的转折频率为1KH乙如
1
2nRC
C=O.OluF0t,R=?
由公式计算
衰减器和RC低通滤波器（续）
北航电工电子中心
四、仪器、仪表的使用介绍
选用仪表的一般方法：
（1）仪表的精度即准确度；
（2）仪表的阻抗；
（3）仪表的频率使用范围；仪表的常见符号意义：
''一〃：
代表直流，直流表测量平均值。
''〜”：
代表交流，交流表测量有效值。
1、函数信号发生器
2、500型万用表
3、双路智能数字交流毫伏表
4、TH1941型41/2数字多用表
北航电工电子中Y
衰减器和RC低通滤波器（续）
正弦、方波、锯齿波、斜波。
信号频率范围：
信号幅度大小：
输出电阻：
50Q
一——压控频率输入端
0.2-2MHZ
>20Vp-po
°输出信号1
*柔型选择丿
1¥
脉冲信号输出刨\%输出端
按下按钮
衰减20dB
AMP
信号占空比调节旋扭
偏移调节旋钮
输出幅度调节旋扭
拉出衰减20dB
信号波形类型
1、函数信号发生器
频率粗调按钮
电源指示
OUTY
频率细调旋钮
北航电工电子中Y
衰减器和RC低通滤波器（续）
1
函数信号发生器的使用方法:
一般来说，要关心的是信号的频率和幅度。
1）首先确定信号类型。
2）信号的频率
a）先用粗调按钮确定信号的频率范围。
b）再用玻璃管细调旋扭对准三角位置。
3）信号的幅度
a）用AMPL幅度旋扭调节信号的幅度。
b）若需要小信号的话，可以将AMPL旋扭拔除或按下ATT按钮，它们都可以衰减20dB,倘若同时使用可以衰减100倍。
衰减器和RC低通滤波器（续）
2、500型万用表
主要功能:
1）
测交、直流电压
2）
测直流电流
3）
测电阻〔分贝值刻度线
电阻或裤二
-25^50
表盘
Q刻度线
交直流刻度线
被测对象：
直流电流
直流电压量程
被测对象:
交直流电压
左、右旋钮
交流电压量程
正弦交流小于
10V专用刻度线
=Th^位置
■1
A-V-Q
仁f；5血E
;-0002i/v3C
P华人民美知不
北航电工电子中Y
衰减器和RC低通滤波器（续）
1
500型万用表使用之前须弄清楚表盘上的刻度线和一些符
号含义：
''—":
代表直流。
代表交流。
此表只适用测正弦交流。
''-2.5":
直流表的精度是2.5级。
''20000Q/VD.C.”：
测量直流电压时，所选量程每伏表的内阻是20000Qo
''45-60—1000Hz〃:
此表频率使用范围。
衰减器和RC低通滤波器（续）
''刻度线边带有Q符号”：
测电阻刻度线，此刻度线右边均匀，左边不均匀，因此选择表指针应指在右边均匀的位置。
''刻度线边带有二符号”：
测交、直流信号都可以用此刻度线。
〜〜
''刻度线边带有符号”：
正弦交流小于16V时，用此刻度线进行读数。
''刻度线边带有dB符号”：
代表分贝值，主要用于绘制电路的波特图时选用。
''插孔的含义V、Q、A、dB、+、*（COMM）”:
代表电压、电阻、电流、分贝、信号正极、信号公共端即负极。
衰减器和RC低通滤波器（续）
测量电压、电流使用方法：
1）选测试插孔。
2）选被测对象。
3）选量程。
4）测试并读数（量程与刻度线是满偏的关系）。
测量电阻的使用方法：
1）选测试插孔。
2）选被测对象。
3）选中值电阻即倍率（原则是指针指向Q线的右边均匀部分）。
4）测试笔短接调零。
5）测试时只能测不带电的元件，并读数（指针指示值X所选倍率）o
6）亦改换倍率，须测试笔短接重新调零，再测试和读数。
使用完毕，应将两个旋钮带的位置对准三角。
通道1显示
北航电工电子中Y
衰减器和RC低通滤波器（续）
■
3、双路智能数字交流毫伏表
功能：
两通道只能测量交流电压大小。
但每通道测量的输
入电压不大于500V（DC+ACp-p）o
交流电压范围：
300|jV-300Vo・70dB〜+50dB。
lV=0dBo交流电压频率范围：
电源开关
II
通道2输入
YB2
INPUT
DISPLAY
通道1输入
V/dB切换显示按钮
叭
10Hz〜2MHz。
-
通道2显示
电缆上红色夹为信号正极，'电缆上黑色夹为信号负极。
北航电工电子中Y
衰减器和RC低通滤波器（续）
1
4、TH1941型41/2数字多用表
TH194141/2读数双屏数字多用表是一台快速的、高稳定、高精度测试电压/电流/电阻的仪器。
该仪器以25次/秒的最快速读数速率，以0.01%的直流电压基本精度以及0.03%的基本电阻精度等一系列的性能。
主要功能：
交直电压、交直电流、电阻、频率（周期）、dB、dBm、导通测试、二极管测试、Max-Min记录以及百分比计算，提供SCPI（可编程仪器命令标准）RS・232控制接口等功能以及多种功能可组合双屏显示。
特点:
将测量的模拟量转换成直流电压信号，经A/D转换器将模拟量转换成数字量并以数字的形式显示岀来。
显示4位半数字，最高位只有0和1两个数字。
a）直读数，LCD上显示多少就读多少。
b）自动确定信号极性、单位和小数点位置。
衰减器和RC低通滤波器（续）
C）测量范围直流电压：
10UVtolOOOVo200mV>2V、20V、200V、lOOOVo
交流电压：
lOuVto750V,1000Vo200mV>2V、20V、200V、1000V（750VAC）,最大分辨率为10UV（在200mV量程），交流电压为真有效值（RMS）,最大交流电压峰峰值是lOOOVo
直流电流：
100nAto20Ao2mA、20mA、200mA、2A、20A；最大分辨率为lOOnA（在2mA量程）。
交流电流：
lOOnAto20Ao
电阻：
10mQto20MQ。
200Q、2kQ、20k200kQ>2MQ、20MQ；最大分辨率为10mQ（在200Q量程）。
频率：
5Hzto1MHz以上。
当交流电压输入信号范围在200mVto750V时，可测量从小于1USto200mS的周期交流电压的频率，此信号来源于电压输入插孔。
d）量程选择有自动和手动。
北航电工电子中Y
衰减器和RC低通滤波器（续）
■
速度和第二显示开关
数学键
功能键
测试插孔选择
菜单操作键Shift/Local键Trig/Hold键
面板介绍:
1
L.
主显
p—?
007.35mrRU
..w•_
副显_1
「二——007.H7mrAD
■■■
rx^S?
■■
（IWI（■«•—
C»••
<1►▼▲二
（K®w.MT]
北航电工电子中Y
衰减器和RC低通滤波器（续）
■
前面板共有两排可供选择各种功能和操作的按键。
按键顶部有字符的为第一功能键，其操作直接按下此键就可以实现此功能；按键上边有一蓝色字符标记的为第二功能键，其操作首先通过按下Shift键（Shift字符将会在屏幕上点亮），然后再按下其它期望的功能键来实现第二功能，即Shift键+其它功能键；若再按Shift键（Shift字符将会在屏幕上消失），则取消第二功能。
面板插孔选择：
VQ＞用于电压、电阻、二极管、导通、频率周期测量输入信号正端（即正极）插孔；COM用于测量输入信号公共端（即地端或负极）插孔；500mAMAX用于2mA-200mADC/AC电流输入信号正端（即正极）插孔；20A用于2A-20ADC/AC电流输入信号正端（即正极）插孔。
北航电工电子中Y
衰减器和RC低通滤波器（续）
1
测量的功能键:
直流电压（DCV）/直流电流（DCI）,交流电压（ACV）/交流电流（ACI）,电阻（Q）/导通即通断测试（瑜）‘频率（Freq）/周期（Period）,交直流真有效值（AC+DC）/dB,二极管（卄”dBm。
量程选择有自动和手动。
按AUTO键锁定自动量程功能，此时屏幕上会出现AUTO字符点亮标记；手动是通过仁J按键选择与期望值相近的量程。
若想了解数字多用表其它功能请详细参看TH1941型41/2数字多用表使用说明书。
北航电工电子中Y
衰减器和RC低通滤波器（续）
■
TH1941型41/2数字多用表使用方法:
1）将测试线红色插头（即正极）插入被选中的被测对象的插孔，测试线黑色插头（即负极）插入COM插孔。
2）按下被测对象对应的功能键（直接按下功能键是第一功能；通过按下Shift键+其它功能键为第二功能）。
3）量程选择有自动和手动。
按AUTO键锁定自动量程功能，此时屏幕上会出现“AUTO〃字符点亮标记；手动选择可能在屏幕上出现“OVL.D"字样时，可通过T、J按键选择与期望值相近的量程，为了有最佳的分辨率，应尽可能设定在最低的里丁王。
4）按下Shift键+Rate键可开启第二显示，按一、一键选择当前功能下的各种副参数组合显示。
5）读取显示屏上的读数。
衰减器和RC低通滤波器（续）
屏幕信息:
FAST
快速读数速率
MED
中速读数速率
SLOW
慢速读数速率
TRIG
处于单次触发状态
HOLD
读数保持功能打开
AUTO
自动量程状态指示
REL
相对运算功能
导通测试功能
卄
二极管测试功能
DC
直流指示
COMP
极限比较测试功能打开
AC
交流指示
MATH
数学功能（％、COMP、
Max/Min）有效
HIIN0L极限比较测试上限超、合格、下限超
RMT处于远程控制模式
MAXMINMax/Min功能下最大最小值指示
ERR检测到硬件或远程控制错误
衰减器和RC低通滤波器（续）
主显功能下可能的副显功能的各种组合
主显
第二显示（副显）（通过一、一方向键进行选择）
DCV
ACV->dBm->dB->Hz
ACV
DCV->dBm->dB->Hz
DCV+ACV
dBm-dB-Hz-ACV-DCV
DCI
ACI->Hz
ACI
DCI->Hz
DCI+ACI
Hz-ACI-DCI
Hz
ACV/ACI-ACI/ACV
Percentage（%）
%
（测试值）
Comp（测试值）
HI,IN,LO,PASS,FAIL
Max/Min
Max/Min
（测试值）
说明：
当打开第二显示时，测量量程由主量程决定。
衰减器和RC低通滤波器（续）
1）
Input一Reference
Percent=
Reference
VIN
dB=20log
VREF
（V2in/Zref）
dB=10log
lmW
Input—显示屏幕上的显示读数；Reference—用户输入的参数;
Percent—显示的计算结果。
2）用dB来表示DC或AC电压的好处是将一个大的测量范围压缩到一个较
小范围的坐标轴内。
dBm是以lmW为参考之所定义的分贝值。
\/讯一输入DC或AC电压信号。
Vref—用户设定的参考电压值。
Zref—用户设定的参考阻抗。
3）极限比较测量功能的设定和控制决定测量值是在HI、IN或L0状态的
读数即高限、合格、低限。
相对运算（Relate）:
显示读数二实际输入-参考值。
Trig触发：
允许用户设定仪器自动、手动或外部触发测量，每次触发后得到测量结果。
最大最小值（MAX/MIN）：
用来指示测试过程中岀现的最大最小值。
北航电工电子中Y
衰减器和RC低通滤波器（续）
■
五、实验内容
1、用电阻表测试T型网络每个电阻的实际值并记录。
2、测T型网络二端口Z参数：
Zu、Z22.Zis22,
计算Z12XZ210再取负载Rl=600Q，测Zj。
3、当函数信号发生器的内阻为600Q时，接上T型网络和负载Rl=600Q后，验证
Us/Ui=2,Ui/Uo=10o
思考：
如何测试函数信号发生器的内阻？
北航电工电子中Y
衰减器和RC低通滤波器（续）
4、测试RC低通滤波器的幅频特性。
Ui=5V,f=100Hz-50KHZo并要求用三个仪表同时测试
RC低通滤波器的输入信号电压的大小。
幅频特性的测试方法呆持输入信号电压不变，改变信号的频率，测量输出电压，然后可规一化来描画波特图。
f（Hz）
100
50K
Ui（毫）
Ui（数）
Ui（500）
Uo（毫）
Uo/Ui
igf
衰减器和RC低通滤波器（续）
RC低通滤波器波特图
本次通过测试应了解以下一些术语：
转折频率fc、通带、过渡带、阻带等。
北航电工电子中Y
衰减器和RC低通滤波器（续）
注意:
在幅频特性测试时，怎样选择测试点？
一般来说先画出电路特征曲线并根据曲线图来选择测试点。
原则是T曲线弯曲的部分，测
试点之间的间隔小一些（即应多取几点）；曲线平坦的部分，测试点之间的间隔大一些（即应少取几点）；这样描出来的曲线会光滑一些。
无法画出曲线时，应根据测试输出电压的大小来选择测试点。
原则是-测试点之间的输出电压变化小时，应选择频率间隔大一些；测试点之间的输出电压变化大时，应选择频率间隔小一些；这样描出来的曲线会光滑一些。
衰减器和RC低通滤波器（续）
六、实验中的注意事项
1、函数信号发生器输出端不能短路。
2、在测量电阻时，仪表只能测试不带电的元件。
3、数字多用表测试量限不够时，会自动在LCD最左边显示“OVL.D〃字样，可采用量程键（f、J）和方向键（一、一）选择与期望值相近的量程。
直接选择AUTO键锁定自动量程功能，此时屏幕上会出现AUTO字符点亮标记。
4、函数信号发生器的占空比调节旋钮逆时针旋到CAL位置，否则会是RAMP（斜波）即占空比不是50%。
升级会员 