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1、二、实验原理1、RC串并联电路频率特性图5-1所示RC串、并联电路的频率特性：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、学会用交流毫伏表和示波器测定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。4、加深理解电路发生谐振的条件、特点，掌握电路品质因数（电路Q值）、通频带的物理意义及其测定方法。5、学习用实验方法绘制R、L、C串联电路不同Q值下的幅频特性曲线。、U1N(J)=仃。=Ui3+j(RC-1)RC电压u。与输入电压同相，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5
2、-3表明用交流毫伏表和双踪示波器测量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）片恒定，改变频率f用交流毫伏表监视U,并测量对应的RC网络输出电压U。，计算出它们的比值A=UO/U,然后逐点描绘出幅频特性；图5-3图5-4测量相频特性：保持信号源输出电压(即RC网络输入电压)U恒定，改变频率f用交流毫伏表监视U,用双踪示波器观察uO与%波形，如图5-4所示，若两个波形的延时为周期为T则它们的相位差甲耳x360。，然后逐点描绘出相频特性。2、RC双T网络频率特性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5-5，其幅频特性具有3、RLC串联谐振电
3、路11在图5-7所示的R、L、C串联电路中，电路复阻抗Z=R+j(L-)，当讥=时,oCC图5-7图5-8Z=R,U与i同相，电路发生串联谐振，谐振角频率0=,谐振频率f=0VLC02nyLC图5-9在图5-7电路中，若U为激励信号，Ur为响应信号，其幅频特性曲线如图5-8所示，在f=f时,A=l,UR=U，ff时，uVU，呈带通特性oA=0.707，即U=0.707U0RR所对应的两个频率fL和f人为下限频率和上限频率，fTfL为通频带。通频带的宽窄与电阻R有关，不同电阻值的幅频特性曲线如图5-9所示。电路发生串联谐振时，UR=U，UL=UC=QU，Q称RLC为品质因数，与电路的参数R、L、
4、C有关。Q值越大，幅频特性曲线越尖锐，通频带越窄，电路的选择性越好，在恒压源供电时，电路的品质因数选择性与通频带只决定于电路本身的参数，而与信号源无关。在本实验中，用交流毫伏表测量不同频率下的电压U、UR、U.UC,绘制R、L、C串联电RLC路的幅频特性曲线，并根据f=ff计算出通频带，根据Q=L=C或Q=0HLUUffhL计算出品质因数,三、实验设备1、信号源（含频率计）口2、交流毫伏表3、双踪示波器4、NEEL11B电工原理（一）、MEEL-03电工原理（三）模块板。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5-3所示，其中，RC网络的参数选择为：R=2kQ,C=0.22y
5、F，信号源输出正弦波电压作为电路的输入电压u.,调节信号源输出电压幅值，使U.=2Vii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U.=2V不变（用交流毫伏表监视），测量输出电压化,（可先测量A=3时的频率f,然后再在厶左右选几个频率点，测量U）,将数据记入表5-1中。0在图5-3的RC网络中，选取另一组参数：R=200Q,C=2.2yF，重复上述测量，将数据记入表5-1中。表5-1幅频特性数据R=2kQC=0.22pFf(Hz)U(V)R=200QC=2.2pFf(Hz)U(V)2、测量RC串、并联电路的相频特性口实验电路如图5-3所示，按实验原理中测量相频特性的说明，实验步骤
6、同实验1，将实验数据记入表5-2中。口表5-2相频特性数据0.03uF_C信号源3、测定RC双T电路的幅频特性实验电路如图5-3所示，其中RC网络按图4-5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。4、按图5-10组成监视、测量电路，用交流毫伏表测电压，用示波器监视信号源输出，令其输出幅值等于IV,并保持不变。找出电路的谐振频率九，其方法是，将毫伏表接在R（510）两端，令信号源的频率由小逐渐变大（注意要维持信号源的输出幅度不变），当U0的读数为最大时，读得频率计上的频率值即为电路的谐振频率并测量Uc与Ul之值（注意及时更换毫伏表的量限）。在谐振点两侧，按频率递增或递减500Hz
7、或1kHz，依次各取8个测量点，逐点测出Uo，Ul，U之值，记入数据表5-4。表5-4RLC串联谐振数据表（R=51Q）f(kHz)Uo（V）Ul（V）UC（V）改变电阻值（R为1000）,重复步骤2,3的测量过程，记录在表5-5。表5-5RLC串联谐振数据表（R=100Q）f(kHz)Uo（V）Ul（V）UC（V）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。2、测试频率点的选择应在靠近谐振频率附近多取几点，在改变频率时，应调整信号输出电压，使其维持在IV不变。口3、在测量UL和UC数值前，应将毫伏表的量限改大约十倍
8、，而且在测量UL与UC时毫伏表的“”端接电感与电容的公共点4。六、实验报告要求1、根据表5-1和表5-2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。4、电路谐振时，比较输出电压UR与输入电压U是否相等？U和U是否相等？试分析原因。5、根据测量数据，绘出不同Q值的三条幅频特性曲线：口UR=f（f）,UL=f（f）,Uc=ff6、计算出通频带与Q值，说明不同R值时对电路通频带与品质因素的影响。7
9、、对两种不同的测Q值的方法进行比较，分析误差原因。8、试总结串联谐振的特点。9、回答思考题2、5、7。七、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、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？3、试定性分析RC双T电路的幅频特性。4、根据实验元件参数值，估算电路的谐振频率，自拟测量谐振频率的数据表格；5、如何判别电路是否发生谐振？测试谐振点的方案有哪些？6、电路发生串联谐振时，为什么输入电压u不能太大，如果信号源给出IV的电压，电路谐振时，用交流毫伏表测Ul和Uc，应该选择用多大的量限？为什么？7、要提高R、L、C串联电路的品质因数，电路参数应如何改变？
