单RC电路的研究-厦大实验.doc

厦门大学电子线路实验报告实验名称：单RC电路的研究系别：电子信息类 班号：电子一班实验组别：实验者姓名：学号：实验日期： 2014年 月 日实验报告完成日期： 2014年 月日指导教师意见：1、 实验原理（一）单RC构成的低通电路 滤波器的主要功能是是对信号进行处理，保留信号中有用成分，滤除信号中的无用成分低通滤波器是容许低于截止频率的信号通过，但高于截止频率的信号不能通过的电子滤波装置。 电压传输函数，其中为上限频率。，当Ti时，V0与Vi的积分成正比，因此上图为积分电路。当Ti时，V0=VcVi，则上图为直流耦合电路。(二)单RC构成的高通电路 高通滤波器允许高于截止频率的信号通过，不允许低于截止频率的信号通过，是某一频率以上的信号分量通过，以下的信号分量抑制的电子元器件组合装置。电压传输函数，其中为下限频率。，一阶RC低通和高通电路对信号只有衰减作用而无放大作用，因此称为无源滤波电路；当Ti时，V0接近Vi，因此称为交流耦合电路。（三）RC构成的带通电路 将单RC低通和高通滤波器串联，则构成带通滤波器，仅允许频率范围内的信号通过。（四）单RC电路对阶跃信号的响应 ，式中，时间参数=RC。经过时间5后，电压趋于稳定.2、 实验内容1、 低通滤波器（1） 幅频、相频特性测量f(Hz)0.01fH0.1fH0.5fHfH2fH5fH10fHV0(V)4.8654.33.422.310.940.48()0.7-6.9-27.5-44.9-61.6-74.6-83.2 f15.801 Hz157.99 Hz790.3Hz1.58kHz3.155 kHz7.905 kHz15.769 kHz画出2fH时输入输出波形相位差（2） 对阶跃信号与非阶跃信号的响应令输入信号分别为方波、三角波（占空比=50%、VP-P=5V、VL=0V）。取Ti=10s（fi=100kHz）,则Ti，电路为积分电路，观察并画出对应波形。取Ti=1ms（fi=100kHz）,则Ti，电路为交流耦合电路，观察并画出对应波形。取Ti=1ms（fi=100kHz）,则Ti，电路为微分电路，观察并画出对应波形。3、 RC分压器如图电路中，Vi用f=1kHz、占空比=50%、VP-P=5V、VL=0V的方波输入，调整电位器，观察电路波形并记录各种状态的工作情况。总结电路补偿规律。过补偿欠补偿最佳补偿3、 实验总结 1.低通电路和高通电路原理和应用方法低通电路设滤波器的输入电压为ex输出电压为ey，电路的微分方程为：令=RC，称为时间常数，对上式取拉氏变换，有传递函数：或其幅频、相频特性公式为：一阶低通滤波器滤波器是由一个RC元件组合而成的简单电路，所谓低通滤波器是允许低频讯号通过，而不允许高频讯号通过的滤波器。电路存在截止频率,高于此频率的信号都不能通过滤波器，从而达到了滤波的目的。高通电路设滤波器的输入电压为ex输出电压为ey，电路的微分方程为：同理，令=RC，对上式取拉氏变换，有：或 其幅频、相频特性公式为：分析可知，当f很小时，A(f)=0，信号完全被阻挡，不能通过；当f很大时，A(f)=1信号不受衰减的通过.2、补偿电路规律当t=0+时，电容视为短路，电流只经过C1、C2，V o由其分压得到当t=+时，电容视为开路，电流只经过R1、R2，V o由其分压得到时，输出波形就是输入波形经分压后不失真传输，即此时有当，出现欠补偿；当，出现过补偿。3、实验方法及出现的问题通过调节数字信号发生器改变频率来测量fH和fL，因为实际fH和fL的值与理论值会有偏差。由于数字信号发生器上的数值与示波器略有不同，所以以示波器上的为准。一开始测量的时候总是因为接触的问题导致示波器上的图像不是颤动就是显示不出来，后来检查了好多遍才弄好