1、电路的频率特性,实验目的 实验原理 实验仪器 实验步骤 实验报告要求 实验现象 实验结果分析 实验相关知识 实验标准报告,实验目的,测定无源线性电路的幅频特性。 理解和掌握低通、高通、带通和带阻网络的特性。 应用计算机仿真，加深电路的频域特性理解。,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H (j)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：,低通电路简单的RC滤波电路如图5.13.1所示。当输入为 ，输出为 时，构成的是低通滤波电路。因为所以,图5.13.1 低通滤波电路,图5.13.2 低通电路幅
2、频特性,其中：是的幅频特性。低通电路的幅频特性如图 5.13.2所示。在 时， ， 即 。通常地 降低到 时的角频率称为截止频率，记为,高通电路图5.13.3是高通滤波RC电路。因为图5.13.3 高通 滤波电路所以：其中： 是传输特性中 H(j)中的幅频特性。电 路的截止角频率：,图5.13.3 高通滤波电路,图5.13.4 高能电路的幅频特性,高通电路的幅频特性如图5.13.4所示,当,，即低频时，,当,，即高频时，,带通电路图5.13.5所示的带通滤波RC电路，它由高通电路 和低通电路两部分组成，如这两个电路的截止频率 分别是 和 ，并且 ，则它的传输特性 如图5.13.6所示。,图5.
3、13.5 带通滤波RC电路,图5.13.6 带通电路的幅频特性,双T电桥带阻电路图5.13.7所示的双T桥带阻电路可等效成图5.13.8 所示的型电路。其中,图5.13.7 双T桥带阻双口电路,图5.13.8 等效型双口电路,所以电路输函数：幅频特性为：截止角频率： 它的传输特性如图5.13.9所示。,图5.13.9双T桥电路幅频特性,实验仪器,函数发生器 1台 晶体管毫伏表 1台 可调电阻箱 2只 可调电容箱 2只 RC电路实验板 1块,函数发生器,晶体管毫伏表,可调电阻箱,可调电容箱,RC电路实验板,实验步骤,测量低通滤波电路的幅频特性。按图5.13.1接线，图中R8k，C=0.01F，输
4、 入信号为正弦信号，输入信号的电压为1V（有效值 ）。测量输电压及截止频率，将数据填入表5.13.1内。,表5.13.1 低通电路幅频特性数据表,图5.13.1低通滤波电路,图5.13.3 高通滤波RC电路,测量高通滤波电路的幅频特性，按图5.13.2接 线，图中R4k，C=0.1F，输入信号为正弦信 号，输入信号的电压为1V（有效值）。测量输电压 及截止频率，将数据填入表5.13.2内。,表5.13.2 高通电路幅频特性数据表格,测量带通滤波电路的幅频特性，按图5.13.5接 线，图中R18k，R2=4k，C1=0.01F， C2=0.1F，输入信号为正弦信号，输入信号的电压 为1V（有效值
5、）。测量输电压及上限截止频率和下 限截止频率，将数据填入表5.13.3内。,表 5.13.3 带通双口电路幅频特性数据表格,图5.13.5 带通滤波RC电路,测量双T桥的幅频电路的幅频电路。按图5.13.7接线，图中R1k，C=0.1F，输入 信号为正弦信号，输入信号的电压为1V（有效值） ，测量输电压及截止频率。将数据填入表5.13.4内。,表5.13.4 带阻双口电路幅频特性数据表格,图5.13.7 双T桥带阻双口电路,实验报告要求,在单对数坐标纸上画出幅频特性曲线。 计算各电路的截止频率并与理论值比较。,实验现象,在低通电路中，当频率低于 fo 时，电路处于导通状态，频率高于 fo 时电
6、路处于截止状态。 在高通电路中，当频率低于 fo 时，电路处于截止状态，频率高于fo时电路处于导通状态。 在带通电路中，当频率高于f1 、低于f2时，电路处于导通状态，当频率低于f1或高于f2时电路处于截止状态。 在带阻电路中，当频率等于fo时，电路处于截止状态。,实验结果分析,测量网络传输特性有什么意义？答：网络传输函数表征了网络对于不同频率输入时，其正弦稳态响应的性质。 实验中的误差有哪些因数引起的？答：实验中的误差是由电路中电容和电阻的与标准值的偏差及接触电阻引起的。,实验相关知识,预习要求 相关知识点 注意事项,预习要求,了解RC低通电路、高通电路、带通电路及带阻电路的频率响应特性。
7、了解截止频率与电路参数的关系 。 复习函数发生器及万用表的使用方法 。,相关知识点,网络函数的定义和类型 零极点分布与时域分析 固有频率,注意事项,每次改变频率后，输入信号的幅值保持不变。 交流毫伏表的“地”、功率函数发生器的“地”、以及电路的“地”必须接在一起。,实验标准报告,一、实验目的 测定无源线性电路的幅频特性。 理解和掌握低通、高通、带通和带阻网络的特性。 应用计算机仿真，加深电路的频域特性理解。,二、实验内容 测量RC低通电路的幅频特性。 测量RC高通电路的幅频特性。 测量带通电路的幅频特性。 测量带阻电路的幅频特性。,三、实验仪器、设备函数发生器 1台晶体管毫伏表 1台可调电阻器
8、 2只可调电容器 2只电阻、电容 各1只,四、实验用详细电路图 低通电路,高通电路,带通电路,带阻电路,五、实验有关原理及原始计算数据，所应用的公式 低通电路当输入为 ，输出为 时，构成的是低 通滤波电路。因为,所以：,高通电路所以：其中：,3.带通电路带通滤波RC电路，它由高通电路和低通电路 两部分组成，如这两个电路的截止频率分别是 和，并且4.带阻电路 电路输函数,则,幅频特性为：其中，截止角频率,六、实验数据记录,表5.13.1 低通电路幅频特性数据表格,表5.13.2 高通电路幅频特性数据表格,表 5.13.3 带通双口电路幅频特性数据表格,表5.13.4 带阻双口电路幅频特性数据表格,七、实验结果的计算 1. RC低通电路,截止频率,测量值,2. RC高通电路,截止频率,测量值,3.带通电路：， 4.带阻电路：截止频率测量值,
