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1、实验七 相量法的测量一、实验目的1 熟悉正弦稳态分析中的相量的基本概念。2 正确使用双踪示波器测量正弦信号的峰峰值 Up-p，频率 f(T)和相位差 ,观察李沙育图形; 学会使用晶体管毫伏表测量正弦信号有效值。3 用 RC、RL 设计输出滞后 (超前)输入的简单电路，并作实际测量。二、实验原理1 正弦交流电作用于任一线性定常电路，产生的响应仍是同频率的正弦量，因此，正弦量可以用相量来表示。设一正弦电流： Iijtje tjeiIRRCOSti 22)()(2 用相量表示了正弦量，正弦交流稳态响应的计算可方便地运用相量进行复数运算，在直流电路中的基本定律、定理和计算方法完全适用于相量计算。3 输
2、出电压滞后输入电压的 RC 电路，如图 71 所示。图 71(RC 滞后电路) 图 72(RC 超前电路)输出电压 110 CRjUjRUii&网络函数为： )(1)( 120 jHtgRUjHi式中， ，称为幅频特性，显然是低通。2)()(Cjio，称为相频特性，显然是输出滞后输入 。)()(1RCtg )(1RCtg4 输出超前输入电压的 RC 电路如图 72 所示。输出电压为： iiUCRjcjRU110网络函数为： )(21)( 10 jHCtgRjHi式中， ，称为幅频特性，显然是高通。2)()(UjIo，称为相频特性，显然输出超前输入 。)(2)(1RCtg )(21RCtg三、实
3、验步骤和内容1 用示波器测量信号源带载输出 Up-p=5V,f=1KHz 的正弦波。2 取上述正弦波作 Ui ，对图 71 要求 R=159.2，C=1uF 时，观察 RC 滞后网络的输出电压和输入电压的波形和相位关系，画出滞后网络的波形图(定量) ，读出相位差角，并画出李沙育图形;用晶体管毫伏表测量输入输出的有效值。3 改变图 71 中 R 的参数，使 R=318.4，其它参数不变，观察输出电压和输入电压幅值和相位变化。定量画出两者的波形图，读出相位差角，并画出李沙育图形; 用晶体管毫伏表测量输入输出的有效值。4 对图 71 改变电源的频率使 f=500Hz 时，其它参数保持 2 中不变重复
4、以上观察和作图； 用晶体管伏表测量输入输出的有效值。5 用 RC 超前网络（图 72）重复以上 2、4 实验。6设计 RL 超前和滞后网络重复以上实验。 (选做)四、思考题1 理论证明公式 成立。AB1sin2 当电源的频率改变时，对阻抗有何影响，对相位差有何影响？3 据你所知，测量频率、振幅和相位差有哪些方法4 两个不同频率的正弦量，能否测量其相位差？为什么？五、报告要求1 输出电压 的相量理论计算，并与实验测量数据进行比较，计算出振幅和相位的相对0U&误差并分析误差原因。2 回答思考题。六、实验设备1 DF1641D 型或 EE1641D 型函数发生器 1 台2 双踪示波器 1 台3 晶体管毫幅表 DF2173B 1 台4 可变电容箱 1 个5 可变电阻箱 1 个6 可变电感箱 1 个附录： 测量相位差角的两种方法1.时域法。根据两个同频率的正弦信号，比较相位差。(注意：触发信号只能用 CH1 或 CH2，不能用交替触发)。 哪个超前或哪个滞后，036T要自己判断。2.李沙育图形法。 AB1sin
