rc选频网络仿真实验

实验 RC选频网络特性测试

一、实验目的

1. 熟悉文氏电桥电路的结构特点及其应用。

2. 学会用交流电压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16--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。

1. 用函数信号发生器的正弦输出信

号作为图16-1 的激励信号ui，并保持 图 16-1

Ui值不变的情况下，改变输入信号的频率f， 用交流电压表或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，Uo为纵轴的坐标纸上，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。

文氏桥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16-2所示。 由电路分析得知，该网络的传递函数为

??13?j(?RC?1/?RC)

当角频率???0?│β│＝

UoUi?131RC时，

，此时uo与ui 图17-2 同相。由图16-2可见RC串并联电

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

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、 ..、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。 2.进一步掌握频率特性的测试方法。 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

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。

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

Chapter 2 通信电子线路分析基础 2.1 选频网络§2.1.1 串联谐振回路 §2.1.2 并联谐振回路 §2.1.3 串、并联阻抗等效互换与回路 抽头时的阻抗变换 §2.1.4 耦合回路 §2.1.5 选择性滤波器

引言1.选频的基本概念 所谓选频就是选出需要的频率分量并且 滤除不需要的频率分量。 2.选频网络的分类振荡回路(由L、C组成)单振荡回路 耦合振荡回路

各种滤波器

LC集中滤波器 石英晶体滤波器 陶瓷滤波器 声表面波滤波器

3.选频网络在本课程的用途 ● ● ● ● ● ● ● 前端选择性电路 高频小信号放大器负载 中频放大器负载 高频功率放大器负载 混频器负载 正弦波振荡器回路 调制电路负载

§2.1.1 串联谐振回路 2.1.1-1 2.1.1-2 2.1.1-3 2.1.1-4 2.1.1-5 2.1.1-6 2.1.1-7 概述 谐振及谐振条件 谐振特性 能量关系 谐振曲线和通频带 相频特性曲线 信号源内阻及负载对串联谐振回路 的影响

2.1.1-1 概述●由电感线圈和电容器组成的单个振荡电路，称为单振荡回路。 信号源与电容和电感串接，就构

第二章 选频网络

教学目的：

理解选频网络基本电路构成、特性和功能，抽头阻抗变换；熟练掌握单调谐回路的谐振曲线、特性分析和通频带分析；掌握耦合回路的调谐特性的分析；了解耦合回路的频率特性。

教学内容：

1 串联谐振回路 2 并联谐振回

3 串、并联阻抗的等效互换与回路抽头时的阻抗变换 4 耦合回路

5 滤波器的其它形式

教学重点：

串、并联谐振回路的谐振特性、谐振曲线和通频带分析

教学难点：

阻抗变换的原理及等效关系

引言

选频网络是其它功能单元电路的基本组成部分，它的作用就是选出需要的频率分量并且滤除不需要的频率分量。因此掌握各种选频网络的特性是很重要的

通常选频网络可以分为两大类，一类是由电感电容组成的振荡回路，它有可分为单振荡回路和耦合振荡回路；另一类是各种滤波器，如LC集中滤波器、石英晶体滤波器、陶瓷滤波器等，重点讨论第一类滤波器。

§2.1 串联谐振回路

一 电路结构：

LVSRC

图2.1.1

由电感线圈和电容器组成的单个振荡电路称为单振荡回路。信号源与电容和电感串接，就构成串联振荡回路。振荡回路具有谐振特性，所以它具有选频和滤波作用。 二 电路分析 1 阻抗特性

z?R?jX?R?j(?L?1)?|z|ej?(

3.17：

在计算机上用如下方法产生随机信号u(n)观测样本：首先产生一段零均值、方差为σ的复高斯白噪声序列v(n)；然后在v(n)上叠加三个复正弦信号，它们的归一化频率分别是

2

f1=0.15、f2=0.17和f3=0.26。调整σ和正弦信号的幅度，使在f1、f2和f3处的信噪比分别为30dB、30dB和27dB。

（1）令信号观测样本长度N=32，试用3.1.1节讨论的基于FFT的自相关函数快速计算方法估计出自相关函数r?0(m)，并与教材式（3.1.2）估计出的自相关函数r?(m)作比较。

（2）令信号观测样本长度N=256，试分别用BT法和周期图法估计u(n)的功率谱，这里设BT法中所用自相关函数的单边长度M=64。

（3）令信号观测样本长度N=256，试用Levinson-Durbin迭代算法求解AR模型的系数并估计u(n)的功率谱，模型的阶数取为p=16。 (1)程序如下：

N=32;

noise=(randn(1,N)+1i*randn(1,N))/sqrt(2); f1=0.15;f2=0.17;f3=0.26;SNR1=30;SNR2=30;SNR3=27; A1=10^(SNR1/20);A2=10^(SNR2/20);A3

《计算机控制技术及仿真》实验指导

攀枝花学院机电工程学院

二○○八年十月

实验1 Matlab环境语法及数学运算

（验证性实验）

一、实验目的

1、掌握 Matlab 软件使用的基本方法；

2、熟悉 Matlab 的数据表示、基本运算方法； 3、熟悉 Matlab 绘图命令及基本绘图控制。

二、实验仪器与软件

1. PC机 1台 2. MATLAB6.X环境

三、实验原理

MATLAB环境是一种为数值计算、数据分析和图形显示服务的交互式的环境。MATLAB有3种窗口，即：命令窗口（The Command Window）、m-文件编辑窗口（The Edit Window）和图形窗口（The Figure Window），而Simulink另外又有Simulink模型编辑窗口。

1．命令窗口（The Command Window）

当MATLAB启动后，出现的最大的窗口就是命令窗口。用户可以在提示符“>>”后面输入交互的命令，这些命令就立即被执行。

在MATLAB中，一连串命令可以放置在一个文件中，不必把它们直接在命令窗口内输入。在命令窗口中输入该文件名，这一

绪论 选频网络练习题

一、选择题

1、在调谐放大器的LC回路两端并上一个电阻R，可以 C 。

A．提高回路的Q值 B．提高谐振频率 C．加宽通频带 D．减小通频带 2、在高频放大器中，多用调谐回路作为负载，其作用不包括 （ D ） A．选出有用频率 B．滤除谐波成分 C．阻抗匹配 D．产生新的频率成分 3、并联谐振回路的通频带是指其输出电压下降到谐振电压的 所对应的频率范围， 用（ D ）

A、1/2 B、1/3 C、1/3 D、1/2

4、LC并联谐振回路具有选频作用。回路的品质因数越高，则 （A ）

A、回路谐振曲线越尖锐，选择性越好，但通频带越窄。 B、回路谐振曲线越尖锐，选择性越好，通频带越宽。 C、回路谐振曲线越尖锐，但选择性越差，通频带越窄。 D、回路谐振曲线越尖锐，但选择性越差，通频带越宽。

5、地波传播时，传播的信号频率越高，损耗 B 。 （ ）

【实验六 TCP传输控制协议】

【实验目的】

1、掌握TCP协议的工作原理； 2、理解TCP协议的通信过程。

【实验学时】

4学时

【实验类型】

综合型

【实验内容】

1、理解TCP首部中各字段的含义及作用； 2、理解三次握手的过程；

3、能够分析TCP协议的建立连接、会话和断开连接的全过程； 4、学会计算TCP校验和的方法； 5、了解TCP的标志字段的作用。

【实验原理】

TCP协议是面向连接的、端到端的可靠传输协议，它支持多种网络应用程序。TCP必须解决可靠性，流量控制的问题，能够为上层应用程序提供多个接口，同时为多个应用程序提供数据，TCP也必须能够解决通信安全性的问题。 1、TCP的封装

IP数据报TCP数据报IP首部20字节TCP首部20字节TCP数据

图6-1 TCP的封装

2、TCP首部格式： 各字段含义：

16位源端口号和16位目的端口号：端口号通常也称为进程地址。 32位序号：序号用来标识从TCP发送端向TCP接收端发送的数据字节流。 32位确认序列号：表示一个准备接收包的序列号。

计算机网络协议仿真实验

4位首部长度：首部长度指出了首部中32 bit字的数目。正常的TCP首部长度是20字节。 6个标志字段：U R G

【实验六 TCP传输控制协议】

【实验目的】

1、掌握TCP协议的工作原理； 2、理解TCP协议的通信过程。

【实验学时】

4学时

【实验类型】

综合型

【实验内容】

1、理解TCP首部中各字段的含义及作用； 2、理解三次握手的过程；

3、能够分析TCP协议的建立连接、会话和断开连接的全过程； 4、学会计算TCP校验和的方法； 5、了解TCP的标志字段的作用。

【实验原理】

TCP协议是面向连接的、端到端的可靠传输协议，它支持多种网络应用程序。TCP必须解决可靠性，流量控制的问题，能够为上层应用程序提供多个接口，同时为多个应用程序提供数据，TCP也必须能够解决通信安全性的问题。 1、TCP的封装

IP数据报TCP数据报IP首部20字节TCP首部20字节TCP数据

图6-1 TCP的封装

2、TCP首部格式： 各字段含义：

16位源端口号和16位目的端口号：端口号通常也称为进程地址。 32位序号：序号用来标识从TCP发送端向TCP接收端发送的数据字节流。 32位确认序列号：表示一个准备接收包的序列号。

计算机网络协议仿真实验

4位首部长度：首部长度指出了首部中32 bit字的数目。正常的TCP首部长度是20字节。 6个标志字段：U R G