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无源可变相移网络
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实验原理
图1 电路设计图
本次试验电路设计如图1所示:
设其中一路电阻为R,电容为C,频率f=1000Hz,-,电容端测电压为U1,即如图2所示:
图2 实验原理图
下面对图2 所示的电路进行分析:
U2 =U1×(1/jWC)/(R+1/jWC)
化简得U1/U2 =1+jWCR
=arctanWCR
即U2和U1的相位差为==arctanWCR
∴可得:R=tan/wc ……①
实验内容:
说明:如图一实验中选用的电源为5v-1000Hz,实验中选用的电容大小均为10nf,可以分别计算出移相30°、45°、60°时电阻的大小如下:
移相30°
由①式即R=tan/wc=tan30°/(2π×1000×1E-8)≈。闭合开关SW1,打开SW2、SW3,使用Tina 仿真将电容两端接至示波器的两端。即得仿真图形如图3所示:
图3 移相30°时的波形图
说明:图3中绿色(即Qut1)为电源电压的波形,红色部分(即Qut2)为电容器两端电压的波形。
图5 移相45°时的波形图
移相45°
同理由①式即R=tan/wc=tan45°/(2π×1000×1E-6)≈。闭合开关SW2,打开SW1、SW3使用Tina 仿真将电容两端接至示波器的两端。即得仿真图形如图4:
说明:图3中绿色(即Qut1)为电源电压的波形,红色部分(即Qut3)为电容器两端电压的波形。
移相60°
同理由①式即R=tan/wc=tan6