实验六：RC选频网络特性测试

实验六：RC选频网络特性测试

一、 实验目的

1、熟悉文氏电桥的结构特点及其应用。 2、掌握双踪示波器的使用。

3、学会用交流毫伏表和示波器测定文氏电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串、并联电路，如图6-1所示，该电路结构简单，被广泛用于低频振荡电路中做为选频环节，可以获得很高纯度的正弦波电压。

图6-1

1、用函数信号发生器的正弦输出信号作为图6-1的激励信号U1，并保持U1不变的情况下，改变输入信号的频率f，用交流毫伏表或者示波器测出输出端相应于各个频率点下的输出电压Uo值，将这些数据画在以频率f为横轴，电压

Uo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。

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6-2所示。

幅频特性曲线0.40.350.30.250.20.150.10.050100电压比1000频率10000100000

由电路分析可知，该网络的传递函数为：

??13?j??RC?1?RC1RC?

12?RC当角频率???0???UoUi?13时，即f?f0?时

，且此时Uo与Ui同相位。f0称为电路的固有频率。

由图6-2可见RC串并联电路具有带通特性。

相频特性曲线906030角度0100-30-60-90100010000100000频率

2、将上述电路的输入和输出分别接到双踪示波器的YA和YB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延迟时间?及信号周期T，则两波形间的相位差为 ????T?360???o??i（输出相位和输入相位之差）

将各个不同频率下的相位差??测出，即可绘制出被测电路的相频特性曲线，如图6-3所示。 三、 实验设备 序号 名称 1 函数信号发生器 2 双踪示波器 3 交流毫伏表

型号与规格 数量 1 1 1 备注 四、 实验内容

1、测量RC串并联电路的幅频特性。

（1） 在实验板上按图6-1选取一组参数（如R?1k?C?0.1?F）

（2） 调节信号源的输出电压为3V的正弦信号，接入图6-1的输入端。

（3） 改变信号源的频率，并保持Ui?3V不变，测量输出电压U0，（可先测

量??13时的频率f0，然后再在f0左右设置其它频率点测量U0）

2、测量RC串并联电路的相频特性

按实验原理说明2的内容、方法和步骤进行，选定两组电路参数进行测量。 预计频100 200 400 600 1000 1593 3000 6000 12000 24000 48000 率（Hz） 实际频率（Hz） 输入电压（V） 输出电压（V） 电压比（β） 时间差（微秒） 角度差 五、 实验注意事项

1、由于信号源内阻的影响，注意在调节输出频率时，应同时调节输出幅度，使实验电路的输入电压保持不变。

2、双踪示波器上横轴与纵轴的每一大格对应时间和电压旋钮的刻度值，每一大格又分为5小格，在读数的时候必须对每小格进行估读，也就是说最终读出的最小值应为每个大格对应读数的五十分之一。 3、在测量固有频率f0时，可以利用双踪示波器上时间旋钮的X?Y档，将两路输入信号构成李萨如图，调节输入信号的频率，使得李萨如图为一条直线，此时，两路输入信号之间的相位差为零，此时的输入信号的频率即为电路的固有频率f0。

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