rc串联电路.doc

实验内容： 一、 对于RC串联电路输入不同频率的方波，电容、电阻输出情况。二、 10V直流下如果含有20mv交流如何测量三、 如图：所示信号发生器给予10V 直流或10V交流（要求不同频率下的正弦、方波三角波信号）电流值为多少。实验一：对于RC串联电路输入不同频率的方波，电容、电阻输出情况。基本RC串联电路R预习实验：分析电路的传递函数，令令，则当即时，即低频时电路可看成是比例电路，输出信号与输入信号基本一致；当即时，即高频时电路可看成是积分电路，令，则当即时，即低频时电路可看成是微分电路；当即时，即高频时电路可看成是比例电路，输出信号与输入信号基本一致（以上内容为预习后摘抄）主要实验器材：数字的信号发生器、数字示波器、1k电阻、0.01F电容（103）经计算：，即f=15923.567HZ理论分析：对于低通电路，即RC串联两端信号，当输入频率f远小于1592.356HZ时，为比例电路，远大于时为积分电路；对于高通电路，即RC并联两端信号，当输入频率f远小于1592.356HZ时，为微分电路，远大于时为比例电路；实验过程（结果）：黄色线输入，蓝色线输出低通电路：即测量串联RC电容两边信号图一：100HZ图二2000HZ图三：7000HZ图四：8000HZ图五：11KHZ图六：14KHZ图七：25KHZ图八：40KHZ分析：当f=100HZ时，远小于15923.567HZ，输入输出波形基本保持不变，体现了低通电路的低频比例特性，当频率逐渐接近8000HZ随着输入“1”的到来电容充电至接近充满，随着“-1”到来，电容放电至接近放完，如此周而复始，如图四；随着频率继续增大，我发现输出波形的幅度慢慢变小了，可以知道随着输入“1”的到来，电容未充满，“-1”就到来了，电容开始放电，如此周而复始，如图七；当频率远大于15923.567HZ是，如图八，体现了低通电路高频的积分性质。高通电路：即测量串联RC电阻信号（如下图形测量采取探头x10测量）（实验不足之处：如下有些图Ch2与Ch1幅度单位不统一,降低了可比性）图一：100HZ图二：2000HZ图三：7000HZ图四：8000HZ图五：11KHZ图六：14KHZ图七：25KHZ图八：40KHZ图九 10MHZ分析：当f=100HZ时，远小于15923.567HZ，如图一， 体现了高通电路低频的微分性质，当f=10MHZ时，远大于15923.567HZ时，如图九，体现了了高通电路高频的比例性质，其他频率图像与相应频率的低频电路互补。 体会：作为第一个实验内容，可谓困难重重，但也在实验的过程中进一步学习使用了万用表、示波器、信号发生器。实验过程遇到如下问题：输入输出该出现不一样的地方，显示一样，后来发现是示波器，测量的元器件的测量线，方向错了，倒过来试试就行了。未解决问题：能否通过理论计算，计算出究竟在哪个频率下，电容刚好冲完电实验二实验器材：数字信号发生器，直流电压发生器，示波器实验数据：直流电压发生器产生10v电源（经万用表测量）信号发生器产生，20mvpp，频率为20KHZ的信号 测量方法：将10v直流与20mvpp交流串联，分别用示波器的直流耦合测量，和交流耦合测量，其测量结果如下图：分析：示波器中有两个档位：直流耦合档，交流耦合档。直流耦合档下，可测量出直流分量，交流耦合下，可测量出交流信号。未解决问题：本实验是在20KHZ下测量得出的结果，而稍低一些的频率下，示波器博不能很好地的显示交流波形。那么该如何测量。自我感觉，将10v大小的电源直接连结示波器，会不会对其造成损害。学生不才，请教更好的测量方法。实验三：实验器材：数字信号发生器，直流电压发生器，110电阻,万用表实验过程（结果）：1、直流电压发生器产生10v电源（经万用表测量为10.44v）信号发生器产生，10vpp 2、如图当接入10.44v直流电压时，测得电流为103.5mA;当接入10vpp其测量数据如下： 实验数据：频率mA波形10HZ100HZ1000HZ10KHZ20KHZ30KHZ40KHZ50KHZ60KHZ正弦23.823.423.321.819.917.615.813.610.8方波36.936.135.733.230.427.424.922.218.4三角19.319.018.917.515.713.811.89.77.2频率mA波形70HZ80KHZ90KHZ100KHZ110KHZ120KHZ130KHZ140KHZ150KHZ正弦8.76.64.63.12.01.30.90.60.5方波15.713.110.58.05.84.02.81.91.3三角5.33.52.21.4xxxXx频率mA波形160HZ170KHZ180KHZ190KHZ210KHZ250KHZ正弦0.40.30.20.20.10.05方波0.90.70.50.40.30.1三角XxXxxx数据图如下：分析：集肤效应： 频率越高, 电流越集中于导线表面,使得有效截面面积减小,