电分实验6.2-电路的频域特性测量-电压传输比.doc

实验6.2电路的频域特性测量-电压传输比

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姓名：

班级：

学号：

根本信息

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列图所示：

50Hz：

500Hz：

5000Hz：

10kHz:

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：

20kHz:

10kHz:

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，但操作都是很根底的，只要方法掌握了，可以很快的完成。