实验报告电路频域特性的测量——电压传输比.doc

交通大学
基础电路实验报告
实验名称:电路频域特性的测量——电压传输比
日期: 2015年12月27日 地点:九教南501
学号: 14211180
: 昱帆
学院: 电子信息工程学院
班级: 通信1408班
一、实验目的
掌握电压传输比频率特性的两种测量表示方法。
了解低通和高通滤波器的频率特性。
实验原理
由于
所以
信号源频率可以根据需要选取一定的变化围，并按一定间隔选取，然后根据测量数据画出幅频特性和相频特性曲线。
在测量频率特性时，应当先粗略观察一下频率特性的变化规律，在特性弯曲较大的区域应适当增加测量频率点，然后设计好记录表格再进行逐点测量。
转移函数是电路的固有特性，对于某一信号频率，转移函数不会随输人激励幅度的变化而变化。
由于信号源阻的影响，被测电路输入阻抗随频率变化将导致通道1的幅度也会随频率变化，所以，在测量过程中需要监测通道1的测量数据。一般可以在测量每个频率点时，调整信号源幅度，使每个频率点输入到电路激励的幅度恒定，便于比较和计算
。
当测量转移电压比时，可以将输入电压幅度调整为1V或者0dB，此时测量的输出电压幅度值就是该转移电压比，可以减少后期的数据处理。
实验方案
测量一阶RC低通电路的频率特性
一阶RC低通电路如图所示，图中R=，C=。电路的输入端输入一个电平为0dBV的正弦信号，频率可选围为50HZ~20kHZ。
按照实验图连接好电路图后，首先改变信号源的频率（从低到高），用毫伏表或示波器观测输出端电压的变化，粗略地看下电路是否具有低通特性，测量并记录-3dB截止频率。然后逐点测量该低通电路的频率特性。其幅频特性用“dB”表示，相频特性用“度”表示，所有原始测量数据均记录在自行设计的表格中。
测量一阶RC高通电路的频率特性
一阶RC低通电路如图所示，图中R=，C=。电路的输入端输入一个电平为0dBV的正弦信号，频率可选围为50HZ~20kHZ。
按照实验图连接好电路图后，首先改变信号源的频率（从低到高），用毫伏表或示波器观测输出端电压的变化，粗略地看下电路是否具有高通特性，测量并记录-3dB截止频率。然后逐点测量该低通电路的频率特性。其幅频特性用“倍”表示，相频特性用“度”表示，所有原始测量数据均记录在自行设计的表格中。
实验步骤
按实验电路图连接好电路
调整信号发生器的频率，并相应调整幅值
通过示波器或者毫伏表测量出各点的值并记录
根据测量的值作出幅频特性曲线和相频特性曲线
实验仪器
示波器、函数发生器、电容、电阻、毫伏表
实验数据
测量一阶RC低通电路的频率特性
频率/HZ
50
338
510
662
817
978
1148
1332
1546
1756
1995
20k
电压比/dB
-
-1
-2
-3
-4
-5
-6
-7
-8
-9
-10
-
相位差/度
-
-27
-
-45
-
-
-60
-
-
-
-
-
测量一阶RC高通电路的频率特性
频率/HZ
50
100
200
300
400
500
600

800
1000
1500
20k
电压比/倍












相位差/度


73,1
65








数据处理及分析
测量一阶RC低通电路的频率特性
将表格中数据绘制成频率特性曲线可得
幅频特性曲线
可以观察出，随着频率的不断增大，一阶RC低通电路的电压比在不断减小
相频特性曲线
可以观察出，随着频率的不断增大，一阶RC低通电路的相位差的绝对值也在不断增大
测量一阶RC高通电路的频率特性
幅频特性曲线
可以观察出，随着频率的不断增大，一阶RC高通电路的电压比在不断增大
相频特性曲线
可以观察出，随着频率的不断增大，一阶RC高通电路的相位差在不断减小
实验结论
一阶RC低通电路的电压增益随着频率的增加而变小，频率趋近于0时，电压增益