Rc串并联选频网络频率特性的测试.
实验十三 RC串、并联选频网络特性的测试
ou -+图 15-1f图15-2f-示波器图 15－3图 15－4实验十三 ＲＣ串、并联选频网络特性的测试一．实验目的1．研究ＲＣ串、并联电路及ＲＣ双Ｔ电路的频率特性。
2．学会用交流毫伏表和示波器测定ＲＣ网络的幅频特性和相频特性。
3．熟悉文氏电桥电路的结构特点及选频特性。
二．原理说明图15－1所示ＲＣ串、并联电路的频率特性：)1j(31)j (iｏRCRC UUN ωωω-+==其中幅频特性为：22io )1(31)(RCRC U UA ωωω-+==相频特性为：31arctg)(o RC RC i ωωϕϕωϕ--=-=幅频特性和相频特性曲线如图15－2所示，幅频特性呈带通特性。
当角频率RC 1=ω时，31)(=ωA ，︒=0)(ωϕ， ｕO 与ｕI 同相，即电路发生谐振，谐振频率RCf π210=。
也就是说，当信号频率为ｆ0时，ＲＣ串、并联电路的输出电压ｕO 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。
测量频率特性用‘逐点描绘法’，图15－3为用交流毫伏表和双踪示波器测量ＲＣ网络频率特性的测试图。
测量幅频特性：保持信号源输出电压（即ＲＣ网络输入电压）U i 恒定，改变频率ｆ，用交流毫伏表监视U i ，并测量对应的ＲＣ网络输出电压U O ，计算出它们的比值A ＝U O ／U I ，然后逐点描绘出幅频特性；测量相频特性：保持信号源输出电压（即ＲＣ网络输入电压）U i 恒定，改变频率ｆ，用交流毫伏表监视U i ，用双踪示波器观察ｕO 与ｕi 波形，如图15－4所示，若两个波形的延时为Δｔ，周期为T ，则它们的相位差︒⨯∆=360Ttϕ，然后逐点描绘出相频特性。
用同样方法可以测量ＲＣ双Ｔ电路的幅频特性，ＲＣ双Ｔ电路见图15－5，其幅频特性具有带阻特性，如图15－6所示。
三．实验设备1．信号源（含频率计）；2．交流毫伏表；3．MEEL －06组件； 4．双踪示波器(自备)。
RC电路的频率特性
RC电路的频率特性RC电路的频率特性:=1/（2πfC），在RC串联的正弦交流电路中，由于电容元件的容抗XC它与电源的频率有关，所以当输入端外加电压保持幅值不变而频率变化时，其容抗将随频率的变化而变化，从而引起整个电路的阻抗发生变化，电路中的电流及在电阻和电容元件上所引起的电压也会随频率而改变。
我们将RC电路中的电流及各部分电压与频率的关系称为RC电路的频率特性。
截止频率是用来说明电路频率特性指标的一个特殊频率。
当保持电路输入信号的幅度不变，改变频率使输出信号降至最大值的0.707倍时，此频率即为截止频率。
截止频率公式1f0=RCπ2高通滤波器07.0T f ()（a ）实验电路（b ）幅频特性曲线图1高通滤波器低通滤波器07.0T f ()（a ）实验电路（b ）幅频特性曲线图2低通滤波器RC串并联选频电路10（a ）实验电路（b ）幅频特性曲线图3 选频电路实验目的（1）测量RC电路的频率特性，并画出其频率特性曲线。
（2）掌握测量截止频率的方法。
（3）进一步熟悉相关实验仪器的用途及使用方法。
图1 高通滤波器提示：在测量过程中应注意，在频率改变的同时用电压测试仪监测输入电压幅度，使之保持恒定。
表1 高通滤波器实验数据计算值：f 0= 测量值：f 0=图2低通滤波器表2 低通滤波器实验数据计算值：f 0= 测量值：f 0=图3选频电路1表3选频电路实验数据= 测量值：f0=计算值：f3 注意事项实验中，请同学们注意：（1）信号发生器输出端不可短路（2）测量交流高频信号电压有效值，须使用测试仪SCOPE 功能，不允许使用万用表（3）在测试仪的监测下，始终保持信号发生器输出电压有效值不变。
RC网络频率特性和选频特性的研究(综合实验)
RC网络频率特性和选频特性的研究(综合实验)一、实验目的1．学会已知电路性能参数的情况下设计电路（元器件）参数；2．用仿真软件Mutualism研究RC串、并联电路及RC双T电路的频率特性；3．学会用交流毫伏表和示波器测定RC网络的幅频特性和相频特性；4．理解和掌握低通、高通、带通和带阻网络的特性5．熟悉文氏电桥电路的结构特点及选频特性。
二、实验设备（记录所用设备的名称型号编号）三、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 jω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：()21UH jUω=1．低通电路U2图4.3.1 低通滤波电路图4.3.2 低通滤波电路幅频特性简单的RC滤波电路如图4.3.1所示。
当输入为1U，输出为2U时，构成的是低通滤波电路。
因为：112111U UUj C j RCRj Cωωω=⨯=++所以：()()()2111U H j H j U j RCωωϕωω===∠+ ()H j ω=()H j ω是幅频特性，低通电路的幅频特性如图 4.3.2所示，在1RC ω=时，()0.707H j ω==，即210.707U U =，通常2U 降低到10.707U 时的角频率称为截止频率，记为0ω。
2．高通电路图4.3.3是高通滤波RC 电路。
12图4.3.3 高通滤波电路 图4.3.4 高通滤波电路的幅频特性12111U j RCU R U j RCR j C ωωω=⨯=⨯+⎛⎫+ ⎪⎝⎭所以：()()()211U j RC H j H j U jRCωωωϕω===∠+ 其中()H j ω传输特性的幅频特性。
电路的截止频率01RC ω=高通电路的幅频特性如4.3.4所示 当0ωω<<时，即低频时()1H jRC ωω=<<当0ωω>>时，即高频时，()1H j ω=。
华北电力大学电工实验RC选频网〔9)刘宏伟
制作人：刘宏伟
一、实验目的
1. 熟悉文氏电桥电路的结构特点及其应用。 2. 学会用交流毫伏表和示波器测定文氏桥 电路的幅频特性和相频特性。
二、原理说明
文氏电桥电路是一个RC的串、并联电路，如 图1所示。该电路结构简单，被广泛地用于低频 振荡电路中作为选频环节，可以获得很高纯度的 正弦波电压。
六、预习思考题
1. 根据电路参数，分别估算文氏桥电路两 组参数时的固有频率f0 。 2. 推导RC串并联电路的幅频、相频特性的 数学表达式。
七、实验报告
1.根据实验数据，绘制文氏桥电路的幅 频特性和相频特性曲线。找出f0 ，并与 理论计算值比较，分析误差原因。 2. 讨论实验结果。 3. 心得体会及其它。
，即
1 f = f0 = 2πRC
ϕ 时， = 0 ，即uo与ui同相位。
三、实验设备
序号 名 称 低频信号发生器及频率计
1
型号与规格
数量
备 注
1
双踪示波器
2
1 0～600V 1 RC选频网络实验板 HE-15 1
交流毫伏表
3
4
四、实验内容与步骤
1. 测量RC串、并联电路的幅频特性。
1）利用HE-15挂箱上“RC串、并联选频网络”线 R = 1K 路，组成如图线路。取， Ω C = 0.1µF ， ； 2）调节信号源输出电压为3V的正弦信号，接入图1 的输入端； 3）改变信号源的频率f（由频率计读得），并保持 U i = 3V 不变，测量输出电压U (可先测量 β = 1 3 时 O 的频率f0，然后再在f0左右设置其它频率点测量。) 4）取 R = 200Ω， C = 2.2 µF ，重复上述测量。
ϕ = ϕo − ϕi = τ
幅频特性和相频特性实验报告
HUNAN UNIVERSITY 课程实验报告题目：幅频特性和相频特性学生：学生学号：专业班级：完成日期：2014年1月6号一．实验容1、测量RC串联电路频率特性曲线元件参数：R=1K，C=0.1uF，输入信号：Vpp=5V、f=100Hz~15K 正弦波。
测量10组不同频率下的Vpp，作幅频特性曲线。
2、测量RC串联电路的相频特性曲线电路参数同上，测量10组不用频率下的相位，作相频特性曲线。
用莎育图像测相位差。
3、测量RC串并联（文氏电桥）电路频率特性曲线和相频特性曲线二．实验器材1kΩ电阻一个，0.1uf电容一个，函数信号发生器一台，示波器一台，导线和探头线若干三．实验目的（1）研究RC串并联电路对正弦交流信号的稳态响应；（2）熟练掌握示波器萨如图形的测量方法,掌握相位差的测量方法；（3）掌握RC串并联电路以及文氏电桥幅频相频特性特征。
四．实验电路图100nF100nF五．实验数据及波形图电阻的幅度与峰峰值与频率：电容的幅度与峰峰值与频率：f/khz 3.1 5.0 9.1 13 15 Vpp/v 2.21 1.47 0.90 0.71 0.58 相位差/度-61.80 -72.21 -78.22 -80.02 -80.12串并联电路频率峰峰值与相位差：f/khz 0.1 0.3 0.8 1.5 3Vpp/v 0.348 0.92 1.54 1.70 1.54 相位差/度-81.88 -59.88 -26.24 -0.527 23.87f/khz 5 7 10 12 15 Vpp/v 1.22 1.02 0.780 0.7 0.58 相位差/度44.60 54.46 64.32 64.68 69.66当输入电压比输出电压=0.707(/2)时，其波形图如下：1.电阻：2.电容3.串并联电路：六．曲线图电阻的幅频特性图：相频特性图：电容的幅频特性图：相频特性：串并联电路相频特性：幅频特性：七．实验心得通过该实验，我掌握了RC电路的相频与幅频特性的基本特征。
电路实验-RC电路的频率特性测试-实验内容-课件
（3）改变输入信号频率，测量输入信号幅度 Vi、输出信号幅度 Vo 及相位差 ϕ。 注意：①为减少测量工作量，尽量保持 Vi=1Vrms 恒定。
②记录相位差 ϕ 时，应有正负号。
f
—— —— —— ——
f0
—— —— —— ——
频率（Hz） 1k
2k
5k
7k
10k
20k
50k 100k
Vi(V)
点即为 f0，测出对应的输出信号幅度 V0（即 Vomax）。 （3）改变输入信号频率，测量输入信号幅度 Vi、输出信号幅度 Vo 及相位差 ϕ。
注意：①为减少测量工作量，尽量保持 Vi=1Vrms。 ②记录相位差 ϕ 时，应有正负号。
f
—— —— —— ——
f0
—— —— —— ——
频率（Hz） 200
1k
2k
5k
10k
20k
50k 200k
Vi(V)
Vo(V) |H(jω)| (=Vo / Vi)
ϕ(o)
3、绘制 RC 串并联电路的幅频特性曲线、相频特性曲线。【此项课下完成】 要求：①所有曲线横轴为 f，间隔不必严格成比例；②幅频特性曲线的纵轴为|H(ωj)|。
3
<实验七 RC 电路的频率特性测试>
图 2-7-3 RC 双 T 电路（*预习）
接入交流信号，频率≈f0 的理论值，将毫伏表接在输入端，调节函数信号发生器，
使毫伏表测量值为 1V，即 Vi=1Vrms。然后将毫伏表接至输出端。
（2）找到特征频率 f0，方法： 保持 Vi =1Vrms 不变，找到使输出幅度最小、相位差约为 180o （以前一条件为主） 的频点作为 f0，且要求对应的 V0< 25mVrms。 注意：当 U0 较幅度小时， 示波器上观察的波形不太清晰。
RC串并联和双T电路选频特性测试
无线射频识别技术RFID是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)传输 特性自动识别目标物体的技术，RFID系统一般由电子标签和阅读器组成。阅读 器负责发送广播并接收标签的标识信息，标签收到广播命令后将自身标识信息 发送给阅读器。然而由于阅读器与所有标签共用一个无线信道，由于RFID系统 的应用过程中，经常会有多个阅读器和多个标签的应用场合，这就会造成标签 之间或阅读器之间相互干扰，这种干扰统称为碰撞（Collision）。
在澳大利亚采矿业中，那些地下车辆、拖拉机或运输车辆都被称为boggers。 可以想象这些车辆行驶在并非总是亮堂的隧道内，并且因为没有后视镜和侧视镜 而限制了视力范围，十字路口处又不能提供能见度，无法知道有什么车辆会冲撞 出来。漆黑的矿井里到处都可能有boggers横冲直撞。
这些地下的车辆在配备了RFID公司的新型碰撞预警系统之后，可以安全地运 行，即在通过矿井隧道的时候不用担心在这样混乱的周围环境里碰撞到其他的移 动设备。
RFIDInc.公司的前身为Telsor公司，是世界上历史最悠久的有源RFID公司，其主 体 市 场 是 工 厂 自 动 化 和 工 业 识 别 。 FRIDInc. 公 司 经 理 兼 CEOJamesHeurich 补 充 说 ： “我们一直致力于让公司拥有各种各样的RFID技术产品，其产品的多元化使之在许多 市场得到应用，从而不仅在不同的经济时代可以生存，而且能适应自1984年以来技术 上的不断更新。公司正为很多领域提供各种各样的解决方案，包括Kellogg谷物食品 和汽车制造商、医药行业以及诸如Blockbuster或HollywoodVideo这样的零售巨头。”
所有这些车辆都是重要的投资资本，如果boggers碰撞后，资金上损失的不仅 是车辆，而且还有闲置资产，更不用说人身安全方面了。TELFER金矿在前两年有 三辆巡视车辆被boggers压碎，每辆车损失了8万美元。
RC电路设计和特性测试
广州大学学生实验报告开课学院及实验室： 年 月 日学院机械与电气工程年级、专业、班姓名学号 实验课程名称 电路成绩 实验项目名称 实验八 RC 电路设计和特性测试指导老师一、实验目的1．掌握一阶RC 电路的几种组成形式及其作用，利用不同的RC 组合电路实 现波形变换、信号耦合、脉冲分压等电路功能。
2．研究RC 电路的频率响应特性，掌握RC 电路幅频特性和相频特性的测试 方法，并绘制频率特性曲线。
3．掌握RC 滤波电路，利用RC 电路构成常见的低通、高通滤波器，实现对 信号的滤波、选频、移相等。
二、实验原理 一、一阶RC 电路的时域特性含有一个储能元件L 或C 的电路，其电路方程可用一阶微分方程描述，这种电路称为一阶电路。
图8-1所示的RC 充放电电路就是一个典型的一阶电路。
图8-1 RC 充放电电路 描述该电路的一阶微分方程为：解得一阶RC 电路的全响应为：其中RC =τ称为一阶RC 电路的时间常数，R 的单位为欧姆，C 的单位为法拉，τ的单位为秒。
)0(U u C =+称为电容电压的初始值，SU 为一阶RC 电路的直流激励。
1、一阶RC 电路的零状态响应（阶跃响应） 如果电路中储能元件没有储存能量，处于零状态，即0)0(U u C =+=0，当接通外电源时，电路中所产生的响应称为零状态响应。
对于图11-1所示的一阶RC 电路，在t=0时，将开关K 由位置2合到位置1，直流电源SU 向C 充电，电路的零状态响应为，t ≥0t ≥0零状态响应过程中，电容电压由零逐渐上升到U S ，电路时间常数τ=RC 决定上升的快慢，当t=τ时，u c (t )=0.632U S ，如图8-2所示。
图8-2 一阶RC 电路的零状态响应曲线 2、一阶RC 电路的零输入响应电路在无电源激励,输入信号为零的条件下,由储能元件的初始状态所产生的电路响应称为零输入响应。
在图11-1中，当t=0时，将开关K 从位置1合到位置2，使电路脱离电源，于是电容元件经过电阻R 放电，电路的零输入响应为： τtc e U u -=0 t ≥0 τte RU i --=0 t ≥0零输入响应的输出波形为单调下降的。
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实验原理
文氏电桥电路的一个特点是其输出电压
幅度不仅会随输入信号的频率而变,而且还会出现一个与输入电压同相位的最大值,如图3-5-2所示。
由电路分析得知,该网络的传递函数为
当角频率时,,此时与同相。由图3-5-2可见RC串联电路具
有带通特性。
幅频特性
相频特性
图3-5-2
由电路分析理论得知,当,即时,φ=0,即与同相位。用信号发生器的正弦输出信号作为图3-5-1的激励信号,并保持值不变的情况下,改
变输入信号的频率f,用交流毫伏表或示波器测出输出端相应于各个频率点下的输出电压
值,将这些数据画在以频率f为横轴,为纵轴的坐标纸上,用一条光滑的曲线连接这些
点,该曲线就是上述电路的幅频特性曲线。
摘要:Rc串并联选频网络也就是通常所指的文氏电桥电路,文氏电桥电路是一个RC的串、
并联电路,如图3-5-1所示。该电路结构简单,被广泛地用于低频振荡电路中作为选频环节,可以获得很高纯度的正弦波电压。
关键字:文氏电桥电路、
..ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ选频
...
...频率
.......振幅、
正文
实验目的
1.掌握Rc串并联选频网络的频率特性。
实验内容与实验电路
实验器材:函数发生器、万用表、两个500Ω电阻、两个0.1μF电容、两通道示波器、波特图示仪
按下图连接好模拟电路
表格(函数发生器输出正弦交流电压,有效值为Us=3V
根据数据作出图像
0.35结论
拓展
上,参考文献
Rc串并联选频网络频率特性的测试
邢耀耀
2010年12月24日
2.将上述电路的输入和输出分别接到双踪示波器的Y A和Y B两个输入端,改变输入正弦信号的频率,观测相应的输入和输出波形间的时延τ及信号的周期T,则两波形间的相位差为
(输出相位与输入相位之差。
将各个不同频率下的相位差φ画在以为f横轴,φ为纵轴的坐标纸上,用光滑的曲线将这些点连接起来,即是被测电路的相频特性曲线,如图所示。