电分实验6.2电路的频域特性测量-电压传输比解读.doc

实验6.2电路的频域特性测量-电压传输比 组号： 姓名： 班级： 学号： 基本信息 实验人： 实验地点：九教南501 实验时间： 实验题目：电路频域特性的测量-电压传输比 实验目的： 掌握传输电压比频域特性的两种测量表示方法 了解低通和高通滤波器的频率特性 实验仪器和器材 信号发生器、示波器、毫伏表、试验箱 实验内容 测量一阶RC低通电路的频域特性 一阶RC低通电路如实验图6-4所示，图中R=5.1kΩ,C=0.047uF,。电路的输入端输入一个电平为0dBV的正弦信号，频率范围可选为50Hz到20kHz。 按实验图6-4连接好电路后，首先改变信号源的频率（从低到高），用毫伏表或示波器观察电压的变化，粗略地看一下电路是否具有低通特性，测量并记录-3dB截止频率。然后逐点测量该低通电路的频率特性。其幅频特性用“dB”表示，相频特性用“度”表示，所有原始测量数据记录在自行设计的表格中。 测量一阶RC高通电路的频率特性 一阶RC高通电路如实验图6-5所示，图中R=5.1kΩ,C=0.047uF,电路的输入端输入一个电压为1V的正弦信号，频率范围可以选为50Hz至2kHz。 按实验图6-5连接好电路后，首先改变信号源的频率（从高到低），用毫伏表或示波器观测输出端电压的变化，粗略地看一下电路是否具有高通特性，测量并记录-3dB截止频率。然后逐点测量该高通电路的频率特性。其幅频特性用“倍”表示，相频特性用“度”表示，所有原始测量数据记录在自行设计的表格中。 实验原理 测量一阶RC低通电路的频域特性 电路图如下所示： -3dB时的截止频率经交流分析结果如图：截止频率为662.5288Hz。 改变信号源频率（由低到高），示波器波形变化如下图所示： 50Hz： 500Hz： 5000Hz： 10 kHz: 测量一阶RC高通电路的频率特性 电路图如下所示： 改变信号源频率（从高到低），观察示波器波形如图： 20 kHz: 10 kHz: 500Hz: 50Hz: 实验数据处理和分析 测量一阶RC低通电路的频域特性 频率/Hz 50 200 500 800 1k 2k 电压比/dB -0.074 -0.38 -1.96 -3.901 -5.132 -10.1 频率/Hz 4k 6k 8k 10k 12k 14k 电压比/Hz -15.73 -19.15 -21.58 -23.47 -25.01 -26.31 频率/Hz 16k 18k 20k 电压比/dB -27.43 -28.43 -29.31 频率/Hz 50 100 500 650 1k 1.5k 相位差/度 3.96 8.28 35.5 42.16 54.99 62.73 频率/Hz 2k 5k 8k 10k 20k 相位差/度 65.58 77.4 83.19 85.46 89.3 幅频特性曲线如下： 由此图可以看出，电路具有低通特性。 相频特性曲线如下： 测量的3组数据 频率/kHz 0.05 660 20 电压比/dB 0.047dB 3dB 29.31dB 相位差/度 3.96 43.54 89.3 测量一阶RC高通电路的频域特性 频率/Hz 50 100 500 650 680 1k 电压比/倍 0.07189 0.148 0.5295 0.691 0.7076 0.8201 相位差/度 89.3 84.6 59.4 50.4 45.6 35.2 频率/Hz 1.5k 2k 5k 10k 20k 电压比/倍 0.9094 0.9452 1.02 1.028 1.030 相位差/度 30.1 19.3 14.3 5.76 5 幅频特性曲线： 由此可见，电路具有高通特性。 相频特性曲线： 测量的3组数据 频率/kHz 0.05 680 20 电压比/倍 0.01789 0.707 1.030 相位差/度 89.3 45.6 5 实验收获 本次实验让我们再次熟悉了相位差的测量方法，以及各个仪器的使用。数据虽多，但操作都是很基础的，只要方法掌握了，可以很快的完成。