现代电工实验指导书 实验十五 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：
R C ?UN(j?)?ｏ??Ui13?j(?RC?1)?RC?
ui?C ?AR ?uo图 15-1其中幅频特性为：
UA(?)?o?Ui132?(?RC?12)?RC
131?RC??RC 相频特性为：?(?)??o??i??arctg3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。
?90?00f0ff11时，A(?)?，?(?)?0?， RC31ｕO与ｕI同相，即电路发生谐振，谐振频率f0?。也
2?RC当角频率???90?图15-2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）Ui恒定，改变频率ｆ，并测量对
频率计u/V信号源.ui.R C网络uo毫伏表t/s?tT示波器图 15－3图 15－4 21
现代电工实验指导书 应的ＲＣ网络输出电压UO，计算出它们的比值A＝UO／UI，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）Ui恒定，改变频率ｆ，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
???t?360?，然后逐点描绘出相频特性。 T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。???
0.01?F0.01?FA110k?10k?3f4图 15－51.2k?25300pF0图 15－6
三．实验设备
1．信号源（自备）；
2．EEL－51S组件、EEL—54S组件； 3．双踪示波器(自备)。 ?
四．实验内容
1．测量ＲＣ串、并联电路的幅频特性?
实验电路如图15－3所示，其中，RC网络的参数选择为：Ｒ＝200Ω，Ｃ＝２.２μＦ（在NEEL—003组件上），信号源输出正弦波电压作为电路的输入电压ｕi，调节信号源输出电压幅值，使Ui＝2V。?
改变信号源正弦波输出电压的频率f（由频率计读得），并保持Ui=2V不变，测量输出电压U0，（可先测量A?1时的频率fo，然后再在fo左右选几个频率点，测量U0），将数据记入表15－1中。 3在图15－3的RC网络中，选取另一组参数：Ｒ＝2kΩ，Ｃ＝0.1μＦ，重复上述测量，将数据记入表15－1中。
表15－1 幅频特性数据 R=2k?, C=0.1?F R=200? C=2.2?F f(Hz) UO(V) f(Hz) UO (V) 2．测量ＲＣ串、并联电路的相频特性?
实验电路如图15－3所示，按实验原理中测量相频特性的说明，实验步骤同实验1，将实验数据记入表15－2中。
3．测定ＲＣ双Ｔ电路的幅频特性
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现代电工实验指导书 实验电路如图15－3所示，其中RC网络按图15－5连接，实验步骤同实验1，将实验数据记入自拟的数据表格中。 表15－2 相频特性数据 R=200?, T(ms) C=2.2?F ?t(ms) ? f(Hz) R=2K? T(ms) R=1K? ?t(ms) C=0.1?F ?
f(Hz) 五．实验注意事项
由于信号源内阻的影响，注意在调节输出电压频率时，应同时调节输出电压大小，使实验电路的输入电压保持不变。
?
六．预习与思考题
1．根据电路参数，估算ＲＣ串、并联电路两组参数时的谐振频率。 2．推导ＲＣ串、并联电路的幅频、相频特性的数学表达式。 3．什么是ＲＣ串、并联电路的选频特性？当频率等于谐振频率时，电路的输出、输入有何关系？ 4．试定性分析ＲＣ双Ｔ电路的幅频特性。
七．实验报告要求
1．根据表15－1和表15－2实验数据，绘制ＲＣ串、并联电路的两组幅频特性和相频特性曲线，找出谐振频率和幅频特性的最大值，并与理论计算值比较。
2．设计一个谐振频率为1ｋHZ文氏电桥电路，说明它的选频特性。
3．根据实验3的实验数据，绘制ＲＣ双Ｔ电路的幅频特性，并说明幅频特性的特点。
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