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东南大学电工电子实验中心 实 验 报 告 课程名称： 电路与数字逻辑设计实践 第3次实验 实验名称： 电路频率特性的研究 院 （系）： 专 业： 姓 名： 学 号： 实 验 室: 105 实验组别： 同组人员： 实验时间：2010年12月14日 评定成绩： 审阅教师： 电路频率特性的研究 实验目的 掌握低通、带通电路的频率特性； 应用Multisim软件测试低通、带通电路频率特性及有关参数； 应用Multisim软件中的波特仪测试电路的频率特性。 实验原理 网络频率特性的定义 网络函数——正弦稳态情况下，网络的响应相量与激励相量之比。 一个完整的网络频率特性应包括幅频特性、相频特性两个方面。 截止频率——输出电压降到输入电压的0.707时的频率(f0)； 通频带——输出电压从最大降到0.707倍间的频率区间（Bw:0~2f0） 网络频率特性曲线 一阶RC低通 幅频特性 相频特性 截止频率： 二阶RLC带通 谐振频率（），此时有电路如下图特性： 品质因数；（L、C一定时，改变R值就能影响电路的选频特性，R越小，Q越大，选频特性越好）； 幅频特性和相频特性 ，如下图 由上图得，通频带 二阶RLC低通 谐振频率 幅频特性和相频特性 如下图所示： 测量方法 对特征频率点极其上下百倍频程范围内选取频率点进行测量，包括对及的测量，并根据测得的数据作出幅频特性曲线及相频特性曲线。 实验内容 测试一阶RC低通电路的频率特性 建立电路 测试电路的截止频率 幅频特性和相频特性的观察 幅频特性曲线 相频特性曲线 测试截止频率 由上图得，=144.678kHz,对应相位角为45度。 理论值为 截止频率测量误差为 相位差测量误差为0，可见测量值与理论值十分接近。 测试0.01f0,0.1f0,0.5f0,5f0,10f0,100f0点所对应的和的值 数据记录如下： 频率 0.01f0 0.1f0 0.5f0 f0 5f0 10f0 100f0 Log(f/f0) -2 -1 -0.3 0 0.7 1 2 0.99995 0.995 0.894 0.707 0.196 0.0995 0.00998 -0.572 -5.705 -26.566 -44.582 -78.689 -84.288 -89.427 依据以上数据，借助matlab软件画出幅频特性曲线和相频特性曲线如下： 分析： 可见与理论走势大致相同，但是由于采样点比较少，故曲线比较粗糙，不够平滑。 测试二阶RLC带通电路的频率特性和品质因数 R=50Ω 建立电路 测试电路的谐振频率 幅频特性和相频特性的观察 幅频特性曲线 相频特性曲线 测试谐振频率及上下限截止频率f1，f2。 由上图得，=33.885kHz。 理论值为 谐振频率测量误差为 下限 上限 测量0.001f0,0.01f0,0.1f0,0.5f0,f下,f0,f上,5f0,10f0,100f0,1000f0点所对应的和的值 数据记录如下： 频率 0.001f0 0.01f0 0.1f0 0.5f0 f下 F0 F上 5f0 10f0 100f0 1000f0 Log(f/f0) -3 -2 -1 -0.3 -0.05 0 0.05 0.7 1 2 3 0.0236 0.154 0.707 1 0.707 0.0489 0.0237 0 89.987 89.866 88.645 81.13 45.00 -0.032 -44.94 -87.20 -88.64 -89.865 -89.987 根据以上数据，借助matlab软件作出幅频特性曲线和相频特性曲线如下图： R=200Ω 建立电路 测试电路的谐振频率 幅频特性和相频特性的观察 幅频特性曲线 相频特性曲线 测试谐振频率及上下限截止频率f1，f2。 由上图得，=33.885kHz。 谐振频率测量误差为 下限 上限 测量0.001f0,0.01f0,0.1f0,0.5f0,f下,f0,f