电路基础实验三..ppt

电路基础实验 一、 实验目的 其模随频率ω变化的规律称为幅频特性，辐角随ω变化的规 律称为相频特性。为使频率特性曲线具有通用性，常以作为 横坐标。通常，根据随频率ω变化的趋势,将RC网络分为“低 通(LP)电路”、“高通(HP)电路”、“带通(BP)电路”、“带阻(BS)电路”等。 其模为： (2) RC高通网络 图4.2 (a)所示为RC高通网络。它的网络传递函数为 可见，随着频率的降低而减小，说明高频信号可以通过，低 频信号被衰减或被抑制。网络的截止频率仍为ωC=1/RC, 因 为ω=ωC时,|H(jω)| =0.707。它的幅频特性和相频特性分 别如图4.2(b)、(c)所示。 (3) RC带通网络(RC选频网络) 图4.3(a)所示RC带通滤波电路的输入和输出分别为电压ui和 u0，网络传递函数为 其模为 即对某一窄带频率的信号具有选频通过的作用，因此，将它称为带通网络或选频网络。而将ω0或f0称为中心频率。当 时，所对应的两个频率也称截止频率，用ωH和ωL表示。它的幅频特性和相频特性分别如图4.3(b)、(C)所示。 (4) RC双T网络(RC带阻网络) 图4.4所示电路称为RC双T网络。它的特点是在一个较窄的频率范围内具有显著的带阻特性，网络传递函数为: 以 为中心的某一窄带频率的信号受到阻塞， 不能通过，即网络达到“平衡状态”。ω大于或小于ω0以外 频率的信号允许通过。具有这种频率特性的网络称为带阻 网络。RC双T网络是一个典型的带阻网络，它的幅频特性及 相频特性如图4.4(b)、(c)所示。 3、对数频率坐标的概念 在绘制频率特性曲线时，往往由于涉及的频率范围较宽，若采用均匀分度的频率坐标，势必使低频部分被压缩，而高频部分又相对展得较宽，从而使所绘制的频率特性曲线在低频段不能充分清晰地展示其特点。若采用对数分度的频率轴，就不会出现这种情况，如图4.5所示。应当注意,对数坐标是将轴按对数规律进行刻度，并非对频率取对数。 同一电路的频率特性曲线，随坐标选取方式不同，曲线 形状也会有所不同，可以根据实际需要适当选择，以突出需 要表达的部分。 如RC带通滤波器的中心频率为1600 Hz，测试范围为20 kHz，若横坐标采用均匀分度，则低频段就压缩在很小的范 围内；如将横坐标比例放大，缩小测试范围，则高频段就不 能充分展现。若采用对数坐标，横坐标以对数标尺刻度，就 可在很宽的范围内将频率特性清楚地展现出来，如图4.3 (b)、(c)采用的是对数尺度的横坐标，图4.6则采用的是均匀分 度横坐标。 4. 电平的概念 在研究滤波器、衰耗器、放大器等电路时，通常并不直接 考察电路中某点的电压，而是要了解各个环节的增益或衰耗， 即传输电压比。因电压比本身是无量纲的，且往往数量级太大 不便于作图或计算，特别是在通信系统的测试中，因为人耳听 觉与声音的强度不是线性关系而是对数关系，所以在工程上引 人了电平的概念，其定义如下： 当输入电压U1 (或电流I1)与输出电压U2(或电流I2)相差 e(2.718)倍时，称U2相对于U1的电平为1Np(奈培)，即 分贝与奈培之间的关系为：1dB =0.1151Np或1Np=8.686 dB。 电平是一个相对量，要进行电平的测量就必须确定一 个基准功率或基准电压。基准功率规定为在600Ω电阻上 消耗1mW的功率，并用P0表示，所以功率电平为 该式表示的电平称为U2的绝对电压电平。显然，若电路中某点的电压为0.775 V，则此点的绝对电压电平为0 dB。 当电压大于0.775 V时，电压电平为正值，小于0.775 V的电压电平为负值。例如，某点电压为3 V，其绝对电压电平为11.76 dB;电压为0.5 V，则绝对电压电平为-3.8 dB。 网络分析仪、毫伏表等许多测量仪表都可以直接进行电平测量。电平测量实质上也就是电压测量，只是刻度不同而已。例如，YB2173型毫伏表上的dB刻度线就是对1 V挡的电压指示取绝对电平后进行刻度的。 当毫伏表的量程置于1 V挡时，直接由表头的读数得到分 贝值。当量程为其他挡时，应将读数加上修正值。修正 值为各量程开关上的分贝值，如表4.1所示。例如，量程 为+10 dB(×3V)挡时，表头读数为－4 dB，则实际电平 值为－4+10 = +6 dB。量程为－20dB(×100 mV)挡时， 表头读数+