实验一：衰减器和rc低通滤波器简单版

衰减器和 RC低通滤波器衰减器和 RC低通滤波器1. 实验目的2.实验原理及其应用3. 实验电路4.仪器、仪表的使用 介绍5.实验内容 7.实验中遇到的常见问题 6.实验中的注意事项 衰减器和 RC低通滤波器（续）一、实验目的1、学习正确使用 500型万用表、晶体管毫伏表、数字万用表和函数信号发生器。2、了解仪表的频率使用范围对测量结果的影响。3、学习二端口网络参数测试和幅频特性的测试方法。衰减器和 RC低通滤波器（续）二、实验原理及其应用1、衰减器原理及其应用衰减器是将测试的信号进行缩小或放大。比如测试设备（仪表、示波器）等。 2、 RC低通滤波器原理及其应用滤波器是将所需的信号频段进行截取。比如高通、低通、带通、带阻等。衰减器和 RC低通滤波器（续）三、实验电路1、衰减器电路设计要求：1）负载电阻 RL=600时，从衰减器输入端看进去的输入电阻 Zi=600正好能与电源内阻 Rs=600匹配。如图所示。2） 衰减器接在电源和负载之间时，负载所得到的功率为电源与负载直接连接时负载所得功率的 1%（即接入衰减器后功率衰减 20dB）。RL=6002函数信号发生器正弦信号f=400HzUs=0.4VU1 U2R R1 R2R3112ZiUs+_衰减器和 RC低通滤波器（续）2、 RC低通滤波器电路设计要求 : RC低通滤波器电路的转折频率为 1KHz，如C=0.01uF时， R=？由公式计算C=0.01uF函数信号发生器正弦信号f=10050KHzUi=5V+_RUi Uof = 12 RC衰减器和 RC低通滤波器（续）四、仪器、仪表的使用介绍选用仪表的一般方法：（ 1）仪表的精度即准确度；（ 2）仪表的阻抗；（ 3）仪表的频率使用范围；仪表的常见符号意义：“” ：代表直流，直流表测量平均值。“ ”：代表交流，交流表测量有效值。1、函数信号发生器2、 500型万用表3、晶体管毫伏表4、数字万用表衰减器和 RC低通滤波器（续）1、函数信号发生器信号波形类型：正弦、方波、锯齿波、斜波。信号频率范围： .2 2MHz。信号幅度大小： 20V。输出电阻： 50衰减器和 RC低通滤波器（续）函数信号发生器的使用方法 :一般来说，要关心的是信号的频率和幅度。1）首先确定信号类型。2）信号的频率a)先用粗调按钮确定信号的频率范围。b)再用玻璃管细调旋扭对准三角位置。3）信号的幅度a)用 AMPL幅度旋扭调节信号的幅度。b)若需要小信号的话，可以将 AMPL旋扭拔除或按下ATT按钮，它们都可以衰减 20dB，倘若同时使用可以衰减 100倍。衰减器和 RC低通滤波器（续）4）信号输出位置OUTPUT 50处接上测试电缆，电缆上红色夹为信号正极，电缆上黑色夹为信号负极。5）信号占空比调节旋钮逆时针旋到 CAL位置，否则会是 RAMP（斜波）即占空比不是 50%。6）信号输出端不能短路。信号占空比调节旋钮电缆衰减器和 RC低通滤波器（续）2、 500型万用表主要功能：1）测交、直流电压2）测直流电流3）测电阻衰减器和 RC低通滤波器（续）500型万用表使用之前须弄清楚表盘上的刻度线和一些符号含义：“”: 代表直流。“ ”:代表交流。此表只适用测正弦交流。“-2.5”:直流 表的精度是 2.5级。“20000/V D.C.”:测量直流电压时，所选量程每伏表的内阻是 20000。“45-601000Hz”: 此表频率使用范围。衰减器和 RC低通滤波器（续）“刻度线边带有 符号 ”：测电阻刻度线，此刻度线右边均匀，左边不均匀，因此选择表指针应指在右边均匀的位置。“刻度线边带有 符号 ”：测交、直流信号都可以用此刻度线。“刻度线边带有 10V符号 ”：正弦交流小于 10V时，用此刻度线进行读数。“刻度线边带有 dB符号 ”：代表分贝值，主要用于绘制电路的波特图时选用。“插孔的含义 V、 、 A、 dB、 +、 *(COMM)”：代表电压、电阻、电流、分贝、信号正极、信号公共端即负极。 衰减器和 RC低通滤波器（续）测量电压、电流使用方法：1）选测试插孔。2）选被测对象。3）选量程。4）测试并读数（量程与刻度线是满偏的关系）。测量电阻的使用方法：1）选测试插孔。2）选被测对象。3）选中值电阻即倍率（原则是指针指向 线的右边均匀部分）。4）测试笔短接调零。5）测试时只能测不带电的元件，并读数（指针指示值 X所选倍率）。6）如改换倍率，须测试笔短接重新调零，再测试和读数。使用完毕，应将两个旋钮带 “.”的位置对准三角。衰减器和 RC低通滤波器（续）3、晶体管毫伏表功能：只能测量交流电压大小。但交流信号中含直流分量不得大于 300V。频率范围：1Hz 1MHz。交流电压量程范围：1mV 300V。刻度线信号输入插座 电源开关量程选择旋钮衰减器和 RC低通滤波器（续）晶体管毫伏表的使用方法：1）选择毫伏表的量程。2）接通毫伏表的电源开关后，指针打到满偏并反复摆 动，直到测试电缆上红、黑夹短接指针才指向零电压刻度线。3）对被信号电压进行测试，并尽量满足所选量程使指针偏转满偏刻度的 2/3处。读数技巧：当量程与 “1”有关选择 0 10刻度线；当量程与 “3”有关选择 0 3刻度线；4）使用完毕，把量程选择开关扳到最大量程处即 300V。衰减器和 RC低通滤波器（续）4、数字万用表功能：1）测交、直流电压2）测直流电流（注意测试笔插孔位置）3）测电阻4）测电容5）测频率6）测三极管电流放大倍数7）测二极管的正向导通电压8）测导线的通断等衰减器和 RC低通滤波器（续）特点：将测量的模拟量转换成直流电压信号，经 A/D转换器将模拟量转换成数字量并以数字的形式显示出来。显示 4位半数字，最高位只有 0和 1两个数字。a)直读数， LCD上显示多少就读多少。b)自动确定信号极性、单位和小数点位置。c)量限不够自动在 LCD最左边显示 “1”，提示此时应改换量限来进行测试。d)频率范围：交流小于 750V时 40Hz 400Hz； 750V时 40Hz 200Hz。衰减器和 RC低通滤波器（续）数字万用表的使用方法：1）正确选择被测对象的所用的测试插孔。2）主要通过中间的旋转开关扳到所测被测对象大小合适位置来实现。3）在测试过程中，不能随意转动转换开关来达到改变被测对象的目的，否则会烧坏数字表。衰减器和 RC低通滤波器（续）五、实验内容1、用电阻表测试 T型网络每个电阻的实际值并记录。2、测 T型网络二端口 Z参数： Z11、 Z22 、 Zis22 ，计算 Z12X Z21 。再取 负载 RL=600，测 Zi 。3、当函数信号发生器的内阻为 600时，接上 T型网络和 负载RL=600后，验证 Us/Ui=2， Ui/Uo=10。思考：如何测试函数信号发生器的内阻？4、测试 RC低通滤波器的幅频特性。Ui=5V， f=100Hz 50KHz。并要求用三个仪表同时测试RC低通滤波器的输入信号电压的大小。幅频特性的测试方法 保持输入信号电压不变，改变信号的频率，测量输出电压，然后可规一化来描画波特图 。衰减器和 RC低通滤波器（续）RC低通滤波器波特图本次通过测试应了解以下一些术语：转折频率 fc、通带、过渡带、阻带等。Uo/UiffC0.707衰减器和 RC低通滤波器（续）注意：在幅频特性测试时，怎样选择测试点？一般来说先画出电路特征曲线并根据曲线图来选择测试点。原则是 曲线弯曲的部分，测试点之间的间隔小一些（即应多取几点）；曲线平坦的部分，测试点之间的间隔大一些（即应少取几点）；这样描出来的曲线会光滑一些。无法画出曲线时，应根据测试输出电压的大小来选择测试点。原则是 测试点之间的输出电压变化小时，应选择频率间隔大一些；测试点之间的输出电压变化大时，应选择频率间隔小一些；这样描出来的曲线会光滑一些。衰减器和 RC低通滤波器（续）六、实验中的注意事项1、函数信号发生器输出端不能短路。2、在测量电阻时，仪表只能测试不带电的元件。3、数字万用表测试量限不够时，会自动在 LCD最左边显示 “1”，切记在扳动中间旋转开关之前最好拔掉一个测试笔。不能直接顺时或逆时针旋转来达到测试的目的，有可能会损坏数字万用表的某些功能。衰减器和 RC低通滤波器（续）七、实验中常见问题1、晶体管毫伏表接通电源时，指针会不停地摆动，直到测试电缆上红、黑测试夹短接后，指针才会归零。2、测量电阻时，