1、北京交通大學(xué)基礎(chǔ)電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱：電路頻域特性 的測(cè)量 電壓傳輸比日期：2015年12月27日地點(diǎn)：九教南501學(xué)號(hào)：14211180姓名：陳昱帆學(xué)院：電子信息工程學(xué)院班級(jí): 通信1408班實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1) 掌握電壓傳輸比頻率特性的兩種測(cè)量表示方法。(2) 了解低通和高通濾波器的頻率特性。二、實(shí)驗(yàn)原理由于H()g()V2VCH 1VCH 2VCH1VCH 2(CH 2CH 1)所以g()gai nVch 2VCH 1CH 2 CH1信號(hào)源頻率可以根據(jù)需要選取一定的變化范圍，并按一 定間隔選取，然后根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)畫(huà)出幅頻特性和相頻特性曲在測(cè)量頻率特性時(shí)，應(yīng)當(dāng)先粗略觀察一下頻率特性的變 化規(guī)律，在

2、特性彎曲較大的區(qū)域應(yīng)適當(dāng)增加測(cè)量頻率點(diǎn)，然 后設(shè)計(jì)好記錄表格再進(jìn)行逐點(diǎn)測(cè)量。轉(zhuǎn)移函數(shù)是電路的固有特性，對(duì)于某一信號(hào)頻率，轉(zhuǎn)移 函數(shù)不會(huì)隨輸人激勵(lì)幅度的變化而變化。由于信號(hào)源內(nèi)阻的影響，被測(cè)電路輸入阻抗隨頻率變化 將導(dǎo)致通道1的幅度也會(huì)隨頻率變化，所以，在測(cè)量過(guò)程中 需要監(jiān)測(cè)通道1的測(cè)量數(shù)據(jù)。一般可以在測(cè)量每個(gè)頻率點(diǎn)時(shí), 調(diào)整信號(hào)源幅度，使每個(gè)頻率點(diǎn)輸入到電路激勵(lì)的幅度恒 定，便于比較和計(jì)算。當(dāng)測(cè)量轉(zhuǎn)移電壓比時(shí)，可以將輸入電壓幅度調(diào)整為1V或者OdB，此時(shí)測(cè)量的輸出電壓幅度值就是該轉(zhuǎn)移電壓比，可以 減少后期的數(shù)據(jù)處理。三、實(shí)驗(yàn)方案（1）測(cè)量一階RC低通電路的頻率特性一階RC低通電路如圖所示，圖中

3、R=5.1k Q , C=0.047卩F。電路的輸入端輸入一個(gè)電平為OdBV的正弦信號(hào)，頻率時(shí)間 O.ODQ 5逋道A O ODO V通潢B0.000 VT1 *反向T2 . *0.000 s0.000 SO DDO V D&OOV0.000 V0.000 VT2-T1外發(fā)時(shí)墓A還道B標(biāo)度：200 TD柑:邊沿：JT1A S Ex：X無(wú)位秸（格：DY軸址移（格）:|oY鈾垃移（搐"0水平：0V¥/T注加B/A A/B交D交逓 0 亙?nèi)?單次按照實(shí)驗(yàn)圖連接好電路圖后，首先改變信號(hào)源的頻率（從 低到高），用 毫伏表或示波器觀測(cè)輸出端電壓的變化，粗略 地看下電路是否具有低

4、通特性，測(cè)量并記錄-3dB截止頻率。 然后逐點(diǎn)測(cè)量該低通電路的頻率特性。其幅頻特性用“ dB” 表示，相頻特性用“度”表示，所有原始測(cè)量數(shù)據(jù)均記錄在自行設(shè)計(jì)的表格中。(2)測(cè)量一階RC高通電路的頻率特性一階RC低通電路如圖所示，圖中R=5.1k Q ,C=0.047卩F。電路的輸入端輸入一個(gè)電平為OdBV的正弦信號(hào)，頻率可選范圍為50HZ20kHZ。按照實(shí)驗(yàn)圖連接好電路圖后，首先改變信號(hào)源的頻率（從低到高），用 毫伏表或示波器觀測(cè)輸出端電壓的變化，粗略 地看下電路是否具有高通特性，測(cè)量并記錄-3dB截止頻率。然后逐點(diǎn)測(cè)量該低通電路的頻率特性。其幅頻特性用“倍” 表示，相頻特性用“度”表示，所有

5、原始測(cè)量數(shù)據(jù)均記錄在自行設(shè)計(jì)的表格中。四、實(shí)驗(yàn)步驟(1) 按實(shí)驗(yàn)電路圖連接好電路 調(diào)整信號(hào)發(fā)生器的頻率，并相應(yīng)調(diào)整幅值 通過(guò)示波器或者毫伏表測(cè)量出各點(diǎn)的值并記錄 根據(jù)測(cè)量的值作出幅頻特性曲線和相頻特性曲線五、實(shí)驗(yàn)儀器示波器、函數(shù)發(fā)生器、電容、電阻、毫伏表六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(1)測(cè)量一階RC低通電路的頻率特性頻率/HZ503385106628179781148133215461756199520k電壓比/dB-0. 025-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-29.6相位差/度-4.3-27-37.5-45-50.9-55.8-60-63.5-66.8-69.3-71.6-88.1(2) 測(cè)量一

6、階RC高通電路的頻率特性頻率/HZ50100200300400500600665.38001000150020k電壓比/倍0.0 750.150.2890.4120.510.60.670.7070.770.8330.9150.999相位差/度85.781.373,16558.152.547.944.939.733.623.71.9七、數(shù)據(jù)處理及分析(1)測(cè)量一階RC低通電路的頻率特性將表格中數(shù)據(jù)繪制成頻率特性曲線可得壓比在不斷減小可以觀察出，隨著頻率的不斷增大，一階RC低通電路的相位差的絕對(duì)值也在不斷增大（2）測(cè)量一階RC高通電路的頻率特性可以觀察出，隨著頻率的不斷增大，一階RC高通電路的相

7、位差在不斷減小八、實(shí)驗(yàn)結(jié)論（1）一階RC低通電路的電壓增益隨著頻率的增加而變小， 頻率趨近于 0時(shí)， 電壓增益趨近于零， 頻率趨近于無(wú)窮時(shí)， 電壓增益趨于最大，電 容電壓總是落后輸入激勵(lì)電壓，且隨 頻率的增加落后角度變大，頻率趨近于 0時(shí)電容電壓與輸入 激勵(lì)電壓趨于同相，頻 率趨近于無(wú)窮時(shí)，電容電壓落后輸入 激勵(lì)電 壓趨近于 90°。（2）一階RC高通電路的電壓增益隨著頻率的增加而增大， 頻率趨近于 0時(shí)，電壓增益趨近于最大，頻率趨近于無(wú)窮時(shí)， 電壓增益趨于 0， 電阻電壓總是超前輸入激勵(lì)電壓， 且隨頻 率的增加超前角度變小，頻率趨近于 0時(shí)，電 阻電壓超前輸 入激勵(lì)電壓趨近于 90

8、°，頻率趨近于無(wú)窮時(shí)，電阻電壓與輸 入激勵(lì)電壓趨于同相。（ 3） 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中輸入保持不變， 使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確 可靠。（4）測(cè)量電路的幅頻特性時(shí)，將輸入電壓幅度調(diào)整為1V或 者 0dB， 此時(shí)測(cè)量的輸出電壓幅度值就是該轉(zhuǎn)移電壓比， 減 少后 期 的 數(shù) 據(jù) 處 理。九、實(shí)驗(yàn)要求及注意事項(xiàng)（ 1）在測(cè)試過(guò)程中， 低通電 路在改變頻率后要始終保持輸入電平為OdB;高通電路在改變頻率后要始終保持輸入電壓為 1V（2）測(cè)試頻率點(diǎn)要根據(jù)特性曲線的變化趨勢(shì)合理選擇，但 不少于 10 個(gè)。最好一邊記錄數(shù)據(jù)，一邊把“點(diǎn)”描繪在坐 標(biāo)紙上，一但發(fā)現(xiàn)所測(cè)曲線存在不足，可及時(shí)增加測(cè)試點(diǎn)。（3）實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求。1. 總結(jié)RC低通電路的工作原理，簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)驗(yàn)過(guò) 程。2. 根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上繪制低通的 幅頻特性曲線和相