《电子技术基础技能实训教程》课件）_第6章.pptx

第6章电路的频率特性测试;

实训6.1RLC串联交流电路的幅频特性测试;

2.实训设备与器件

(1)实训设备:BT-3C型高频扫频仪1台。

(2)实训器件:焊接板1块(已焊接好RLC串联交流电路)。;

3.实训电路与说明

实训电路如图6.1所示。;

4.实训内容与步骤

1)实训内容

(1)进行RLC串联交流电路幅频特性的实际测试。

(2)理解电路幅频特性的含义。

(3)掌握电路幅频特性测试的基本方法。

(4)加深对RLC串联交流电路谐振概念的理解。;

2)实训步骤

(1)如图6.1所示,在万能板上焊接好RLC串联交流电路,R取100Ω,C取100pF,L为自绕的一段线圈,其大小经Q表测试后约为1.2μH。

(2)在扫频仪上调节好“电源、辉度”旋钮。

(3)将“输出衰减”旋钮的粗调和细调都旋至0dB处。

(4)将“扫描电压输出”探头接电路的输入端,“Y轴输入”探头接电路的输出端。

(5)调节“频标幅度”旋钮,使频标大小和间隔宽度适中。

(6)改变“中心频率”旋钮,观察实际的幅频特性曲线。;

5.实训总结与分析

我们可在显示屏上直接读出谐振频率fo的数值。当RLC分别取上述参数时,谐振频率fo的理论计算值为14MHz,而在扫频仪上读取的谐振频率数值为15MHz左右。当然,由于受一些其他因数的影响,这两者之间有一定的误差,但这种误差仍属正常范围。

用手指轻轻压缩线圈,这时电感L增大,根据谐振频率计算公式,fo将变小,扫频仪上谐振点曲线将左移,这种变化将在扫频仪上很直观且明显地反映出来,这和理论上的分析是一致的。;

6.1电路的频率特性介绍;

最早对频率特性的测试是这样进行的:保持输入信号的幅度不变,逐点改变输入信号的频率(称为人工点频信号),逐次测量出相应输出的数据(如输出振幅或输出相位),汇总后在坐标纸上描绘出该网络的幅频特性或相频特性曲线。显然,这种操作方法繁琐费时,而且有可能因测量频率间隔不够密而漏掉被测曲线的某些细节,因此其结果不够精确,现已被扫频测量技术或其他新测试技术所取代。所谓“扫频”,就是利用某种方法使正弦信号???频率随时间按一定规律、在一定范围内反复扫动。这种频率扫动的正弦信号称为“扫频信号”。用扫频信号代替人工点频信号,借助于示波器可以实时显示出被测电路的频率特性曲线。;

6.1.2放大电路的频率特性总体描述

1.放大电路的频率特性总体描述

由于在放大电路中一般都有电容元件,如耦合电容、发射极电阻交流旁路电容、晶体管的极间电容和连线分布电容等,它们对不同频率的信号所呈现的容抗值是不相同的,因此放大电路对不同频率的信号在幅度上和相位上放大的效果不完全相同,它们表现出了不同的频率特性。频率特性又分为幅频特性和相频特性。前者表示电压放大倍数的模|Au|与

频率f的关系;后者表示输出电压相对于输入电压的相位差φ与频率f的关系。;

图6.2是某单管共发射极放大电路的频率特性,它说明在放大电路的某一段频率范围内,电压放大倍数|Au|=|Auo|,与频率无关,输出电压相对于输入电压的相位差为180°。随着频率的升高或降低,电压放大倍数都要减小,相位差也要发生变化。当放大倍数下降为0.707|Auo|时所对应的两个频率分别为下限频率f1和上限频率f2。在这两个频率之间的频率范围称为放大电路的通频带,它是表明放大电路频率特性的一个重要指???。对放大电路而言,我们希望通频带宽一些,以便让非正弦信号中幅值较大的各次谐波频率都在通频带的范围内,尽量减小频率失真。;;

2.放大电路的幅频特性简单说明

在分析放大电路的频率特性时,将频率范围分为低、中、高三个频段。

在中频段,由于耦合电容和发射极电阻旁路电容的容量较大,故对中频段信号来讲其容抗很小,可视作短路。此外,由于晶体管的极间电容和连线分布电容等电容值都很小,约为几到几百皮法,可认为它们的等效电容Co并联在输出端上,Co的容量很小,它对中频段信号的容抗很大,可视作开路。因此,在中频段,可认为电容不影响交流信号的传送,放大电路的放大倍数与信号频率无关。;

在低频段,由于信号频率较低,耦合电容的容抗较大,其分压作用不能忽略,以致实际送到晶体管输入端的电压ube比输入信号ui要小,故放大倍数要降低。同样,发射极电阻旁路电容的容抗不能忽略,因此就有交流负反馈,也使放大倍数降低。在低频段,Co的容抗比中频段更大,仍可视作开路。;

在高频段,由于信号频率较高,耦合电容和发射极电阻旁路电容的容抗比中频段更小,皆可视作短路。但Co的容抗将减小,它与输出端的电阻并联后使总阻抗减小,因而使输出电压减小,电压放大倍数降低。此