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1、-HUNAN UNIVERSITY电路实验综合训练报 告学生姓名 蔡德宏 学生学号 201408010128 专业班级 计科1401班 指导老师 汪原 起 止 时 间 2015年12月16日 2015年12月19日 一、 实验题目实验十二 幅频特性和相频特性二、 实验摘要(关键信息)实验十二1、测量RC串联电路组成低通滤波器的幅频特性和相频特性(元件参数:R=1K,C=0.1uF,输入信号:Vpp=3V、f=100Hz15KHz正弦波。测量10组不同频率下的Vpp,作幅频特性曲线和相频特性曲线)。2、测量RC串联电路组成高通滤波器的幅频特性和相频特性(电路参数和要求同上)。3、测量RC串并联(
2、文氏电桥)电路频率特性曲线和相频特性曲线。实验十三1、测量R、C、L阻抗频率特性(电路中用100作保护电阻,分别测量R、C、L在不同频率下的Vpp,输入信号Vpp=3V、f=100Hz100KHz的正弦波,元件参数:R=1K、C=0.1uF、L=20mH),取10组数据,作幅频特性曲线。2、搭接R、L、C串联电路,通过观测Ui(t)和UR(t)波形,找出谐振频率。将电阻换成电位器,测量不同Q值的谐振频率。三、 实验环境(仪器用品)函数信号发生器(DG1022U),示波器(DSO-X 2012A),电位器(BOHENG3296-w104),3只电阻(保护100,实验1K),电容器(0.1F),电
3、感(20mH),面包板,Multisim10.0(画电路图),导线若干。四、 实验原理和电路1、 当在RC和RL及RLC串联电路中加上交变电源,并不断改变电源频率时,电路的端口电压U和电阻U两端电压也随之发生规律性改变。1)RC串联电路的稳态特性有以上公式可知,随频率的增加,I,增加,减小。当很小时,电源电压主要降落在电容上,此时电容作为响应为低通滤波器;反之,电压主要将在电阻上,电阻作为响应称为高通滤波器。利用幅频特性可构成不同的滤波电路,把不同频率分开。2) 文氏电桥:如图电路,若R1=R2,C1=C2,则振荡频率为,正反馈的电压与输出电压同相位(此为电路振荡的相位平衡条件),实验电路图如
4、下:五、 实验步骤和数据记录仪器测量值:电容C1=102.5nF C2=101.7nF 电阻R1=1.007 R2=1.0161)高通滤波器:数据记录:输入频率(kHz)0.10.40.71.01.331.53.05.08.015.0输出Vpp(V)0.280.841.351.812.132.252.772.932.973.02相位差()-85.3-73.7-64.5-55.2-48.1-44.7-26.2-16.5-9.8-4.6幅频特性:相频特性:2)低通滤波器:数据记录:输入频率(kHz)0.10.511.51.72481214输出Vpp(V)3.183.062.692.292.131.
5、971.170.580.390.32相位差()3.917.232.445.148.453.870.777.281.583.9幅频特性:相频特性:3) 文氏电桥:数据记录:输入频率(kHz)0.10.511.5258101214输出Vpp(V)0.220.730.981.071.010.830.710.660.530.49相位差()-79.8-49.1-14.9-1.59.829.440.15768.379.2幅频特性:相频特性:六、 实验结果计算和分析1) 高通滤波器:由李萨图得a=837.5mV,b=1.0V,相位差为49,直接测量为48.1,误差为2%;并且随着频率升高,响应电压增大,位相差减小,体现高通。2) 低通滤波器:由李萨图得a=681.25mV,b=850mV,与实际测量的误差为1%;当频率增大时,响应电压减小,位相差增大,体现出低通。3) 文氏电桥:在某一频率处,响应电压最大,并且呈先增大后减小的趋势,而位相差呈先减小后增大的变化规律。七、 实验总结本次实验了解到了RC,RL串联电路和文氏电桥的幅频和相频特性,学会了李萨图的运用,对我们以后的综合性学习有帮助。-第 6 页-