文档介绍：: .
实验十二 幅频特性和相频特性
一、 实验目的：研究RC串、并联电路的频率特性。
二、 实验原理及电路图
1、实验原理
电路的频域特性反映了电路对于不同的频率输入时，其正弦稳态响应 的性质，一般用电路的网络函数日（丿劲表示。当电路的网络函数为输 出电压与输入电压之比时，又称为电压传输特性。即:
1）低通电路
图1-1低通滤波电路 图1-2低通滤波电路幅频特性
。当输入为3,输出为乞时，构 成的是低通滤波电路。因为：
丄=°
-r * _J_ jcoC 1 + jcoRC
JcoC
所以：
■
1^0）1= I 卜（eRcy
是幅频特性，低通电路的幅频特性如图4. 3. 2所示，在3 = \时
时，H（Je） = l/x任= ,即/72/^ = ?通常〃2降低到。如“时的
角频率称为截止频率，记为5。
2）高通电路
$（购）|
co
图2-1高通滤波电路
图2-2高通滤波电路的幅频特性
所以:
■
H （沟）=# = 77^7 = \H （沟）I Z0（e）
其中H（川）传输特性的幅频特性。电路的截止频率5 "Me
高通电路的幅频特性如4. 3. 4所示
当e<<3时，即低频时
\H（jce^ = coRC «1
当时，即高频时，
|^（»| = 10
3）研究RC串、并联电路的频率特性:
loRC}
w=
其中幅频特性为:
A（Q）=
相频特性为：
coRC— r\
0（e）=久 一0 = -arctg J
幅频特性和相频特性曲线如图15-2所
图 15-1
示，幅频特性呈带通特性。
co = A(co) = 一 ，、 cc
当角频率 RC时， 3, ©9) = 0。,
U0与ul同相，即电路发生谐振，谐振频率A = 2^Co也就是说， 当信号频率为fO时，RC串、并联电路的输岀电压U0与输入电压 ui同相，其大小是输入电压的三分之一，这一特性称为RC串、并
联电路的选频特性，该电路又称为文氏电桥。
图1 （低通电路）
2、电路图
XSC1
图2（高通电路）
图3 （RC并联）
三、实验环境:
而包板（SYB—130）、 信号发生器、Tek示波器。
4. 实验步骤:
1）在面包板上将电路搭建如图1所示。
2） 在100Hz和10000Hz间选10组数据，测量不同频率下的输出电
压的Vpp和输入与输出间的相位，并记录数据。
3） 保存当f=。
4）在面包板上分别将电路搭建如图2, 3所示，并重复2）、3）操
五、实验数据及分析
fa= =
2欣 C ,①）=1*1（/
1、一阶RC低通网络：
（当 4/4= 时）
谐振频率f /kHz
U2 的 Vpp/V
相位差/度
-
-
-
-
-
谐振频率f/kHz
U2 的 Vpp/V
相位差/度
-
-
-
-
-
图表标题
10 12
O
6 5 4 3 2 10
z/ddAgan
图表标题
2
4
6
8
10
1
+相位差/度
分杭：在实验误差允许圉，电压的幅值和相位都随着频率的增大而减
2、一阶RC高通网络:
（当//"】=0・707时）
©
V
V
200冬
d周期~~
4143。
可丽
❷周期
13:33:51
□ © O 2叫 © -
348 肋 ^ V
V
谐振频率f/kHz
U2 的 Vpp/V
相位差