湖南工学院教案用纸 p.12
一个电阻具有一个沿着实数（X）轴的相位相量。一个电容具有一个沿着负虚数（Y）轴的相位相量。根据复数代数有：
1/j=-j
完成下列步骤以实时地观察该相位相量：
（1） 从 NI ELVISmx 仪器启动程序中选择阻抗分析仪（Imped）。
图 6-1 一个RC电路在频率为1000Hz时的相位向量
（2）将您的元件置于 NI ELVIS II面包板之上。
（3）将来自阻抗分析仪的 DUT+和DUT-端的跳线与标称为1 k的电阻相连接。 （4）为 NI ELVIS II面包板上电，并点击运行。。 （5）验证该电阻的相位向量沿实数轴，并且其相位为 0。 （6）将该阻抗分析仪的跳线与电容相连接。
（7）验证该电容的相位向量沿负虚数轴，并且其相位为 270 或-90 度。
（8）默认测量频率为1000Hz。调整频率值，并观测到该容抗（该相位向量的长度）在您提高该频率时变小，在您降低该频率时变大。因为：|Xc|=1/ωC。
（9）将该阻抗分析仪的跳线与串联的电阻电容相连接。该相位向量现在同时具有一个实数部分和虚数部分。
（10）将该测量频率按从100Hz到500Hz、1000Hz和1500Hz改变，并观察该相位向量的移动。
（11）调整该频率，直至该容抗|Xc|的幅值等于该电阻 R 的幅值。在此特定频率下，该相位向量的相位读数为 315 或-45 度。 （12）该相位向量的幅值为多少________？ （13）答案：|R|2
（14）关闭该阻抗分析仪的窗口。
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3、利用函数发生器和示波器测量一个 RC 电路 完成下列步骤以构建和测试 RC 电路：
（1）在工作站面包板上，利用一个1μF电容和一个1.0k电阻构建一个分压电路。
（2）将该 RC 电路的输入与该面包板上的函数发生器[FGEN]与[接地]的引脚插座相连接。
图
6-2 与该FGEN相连接的实际RC元件
通常用一个函数发生器来提供AC电路的电源。利用它测试您的RC电路。 （3）从 NI ELVISmx 仪器启动程序中选择 FGEN 图标.
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图6-3 FGEN前面板
该 FGEN SFP 具有可以完成下列操作的控制功能： 选择波形类型（正弦波、三角波或方波）
通过旋转频率刻度盘或在文本框[单位：Hz]中输入频率，设置该频率 利用幅值和 DC 偏移控件，选择波形幅值与任何偏移
函数发生器的实时控制（频率与幅值）也可使用右侧的 NI ELVISⅡ工作站。正如可变电源供应一样，您可以通过点击手动模式框[]启用手动控制。该工作站右部的一个绿色 LED 变亮，表示手动控制。这时，该 NI ELVISmx 函数发生器窗口中，频率与幅值的旋钮已被激活，而虚拟控制则变灰（被禁用）。
注意：该函数发生器还提供了一些特定的操作，如信号调制（AM 或 FM）或频率扫描。您将在后续的一个实验中使用这些特性。
（4）设置该函数发生器为正弦波、2000Hz、2 Vpk-pk。点击运行。
您可以利用该示波器软面板软面板可视化显示和分析该RC电路的电压信号。 （5）从 NI ELVISmx 仪器启动程序中，选择该示波器图标。
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图6-4 显示于该示波器前面板的正弦波
该示波器软面板与绝大多数的示波器相似，但该 NI ELVIS可以自动实现输入与各种信号源的连接，具有内置AC测量和波形光标，并可以方便地记录波形模式。
（6）通过您的RC电路中的1k电阻连接该 NI ELVIS II工作站的左侧的 CH0 BNC连接端子的测试导联线。对该面板加电，并点击该示波器的[运行]按钮。 （7）您可以在该示波器上看到一个正弦波波形。进行如下设置： 刻度 CH0 500 mV/div 耦合 CH0 AC 时基 500 μs/div
触发信号（边缘）、信号源（通道 0 信号源）、电压水平（V）（0.1）
在波形屏幕的底部检查通道 0 的测量结果：RMS、频率和 Vpk-pk。您可以激活光标以测量时间相关的参数，如周期、占空比和时间间隔。 （8）调节 FGEN 的控件（虚拟或真实），并观察该示波器窗口的变化。
（9）将从该示波器的 CH1 引出的另一组测试导联线与该面板上的函数发生器 SYNC 引脚和地线相连接。该 SYNC 是一个TTL 5V信号，常用作触发信号。
（10）点击该示波器的 CH1 启用框[ ]。您将看到一只 TTL 电压的新信号（蓝色）。可参阅位于该实验室开始部分的示波器图像 （11）该RC电路是一个无源高通滤波器，其低频截止频率约为160Hz。您可以利用该FGEN的频率扫描特性可视化显示该滤波器的参数。按照上述配置设置该滤波器。设置该FGEN的控制变量如下：
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-起始频率 5Hz -停止频率 5 kHz -步进频率 50 Hz
点击该函数发生器的[停止]按钮，然后点击[扫描]按钮。
（12）观测在频率扫描过程中，经滤波处理的CH0信号如何随该 SYNC CH1信号的幅值和相位而改变。当频率较低时，该CH0信号的幅值较小，而且并不与该 SYNC 信号同相位。当频率较高时，其幅值与该函数发生器的幅值接近，并且这两个信号相位同步 关闭该函数发生器和示波器窗口。 4、电路的增益/相位波特图
波特图以非常真实的图形化格式描述了一个 AC 电路的频率特性。幅值响应被绘制为对数频率的一个函数—电路增益（以分贝为测量单位）。相位响应被绘制为对数频率的一个函数—在线性标度上的输入信号与输出信号之间的相位差。
完成下列步骤以构建一个RC电路，并测量该电路的增益波特图与相位波特图。
（1）从NI ELVISmx仪器启动程序中选择“ 波特”图标。利用该波特分析仪，您可以对某一频率范围进行扫描——从一个起始频率到一个停止频率，步进频率为?f。您还可以设置该测试正弦波的幅值。该波特分析仪利用该函数发生器软面板生成该测试波形。您必须将 FGEN 的输出插座与您的测试电路，以及[AI 1+]和接地[AI 1-]相连接。该被测电路的输出与[AI 0+]和接地相连接。您可以通过点击位于该波特分析仪窗口的右下角的“帮助”按钮，获取更多信息。
（2）面板中重新搭建该 RC 电路（与下面电路相似），并完成如上所述的连接。
图 6-5 RC元件波特测量的连接