实验二单双T网络频率特性

1、实验二单双T网络频率特性一、实验目的1、熟悉由电阻和电容组成的低通和高通电路幅频特性。2、掌握双T网络的幅频特性和相频特性。3、掌握用逐点测试法测量网络的幅频和相频特性。二、实验原理如图所示双T电路中，根据开关 J1 , J2的闭合与断开情况可以演绎出多种电路。一、 低通电路 只闭合J11传递函数电路模型2. 幅频特性幅频特性3. 相頻特性相频特性二、 高通电路 只闭合J21传递函数电路模型2. 幅频特性幅频特性3. 相频特性相频特性三、带阻电路 同时合上开关J1,J21传递函数电路模型2. 幅频特性幅频特性3. 相频特性相频特性等效n型双口电路4. 双T电桥带阻电路双T桥带阻双口电路如图所示

2、的双 T桥带阻电路可等效成右图所示的n型电路。一般用RC选频网络实现选期，反馈系数F随频率f的变化曲线(频率特性)，当 f=fo时,则F=0。所以，对谐振频率 fo来说，放大电路不存在负反馈，故KF=K此时放大器的输出电压最大。随着频率远离fo,F就急速地增加，相应的KF也很快衰减至零，因而，偏离fo点的其它无用频率的输出电压也就很小很小了，至于KF的衰减快慢，主要是取决于反馈网络的选频特性，通常用双T电桥的RC选频网络，它在实际使用中，最常用的有两种：等一种是非对称双 T电桥如上图所示，假设电源内阻RS=Q负载RL=00,则计算公式如下： 谐振角频率3 O=1/RC1式品质因数 Q=1/2

3、(1+a)=fo/2 fo.72 式传输系数(反馈系数)的模、幅角分别为：F_ ISMY 3式0 =arctg1/QY式中：Y=c - (1/ b )是广义失谐系数b =f/fo是相对失谐系数4式2 fo.7主为半功点的带宽由2式可见：对固定的谐振频率 fo来说，Q越大，则通频带越窄；反之 Q越小，则通频带 越宽，因此，Q的大小可以反应出双 T网络的选择性好坏。这种双 T电桥的优点是 Q较大, 但输入阻抗低，输出阻抗高，与放大器联接不便， 由于桥臂参数不同， 选用和调节也带来麻烦，只有选择性要求较高，才使用非对称双T电路，该电路的输入、输出阻抗及相角变化情况请参看最上面的图其中a通常选用(0.

4、1-0.2)可得到较大的Q值。第二种是对称双 T电路，如下图-3所示，计算公式如下：显然，Q与n有关，当n=1时，则Qmax=0.25,但调节不便，为了调节方便，经常选用n=0.5, 相应于三只电阻数值相等；或选用 n=2,相应于三只电容数值相等，由于对称双 T电桥，在 选择元件和调整上都比较方便，故得到广泛的应用，传输特性不对称性的校正方法：实际使用中，由于 RS O和RLM 00而且有时双T网络与放大器使用交流耦合，例图4 (A)的情况，信号源(ES及RS)经CS与双T耦合，由于频率为零时，容抗1/3 CS为无限大，所以F=0而当频率很高时，则 CS C2、C3容抗很小，此时 F近似为RL

5、/ (RL+RS ；由于 ZS RL不影响谐振频率，仍然在 f=fo时，F=0;因此，F随频率变化的曲线如图 4( B)示，由图可见，传输特性是不对称的0ICit1111fi丄11*5LI1-步IL2LLZ3和RL的存在不但使F的幅频特性畸变，而且也使它的相频特性产生不对称，如果在谐振 点附近的相移超过n /2 ,加上某此附加相移的作用， 在这次闭环放大电路里， 就会引入正反馈而发生自激振荡。为了消除这种不良现象，在电路图4( A的RL两端并接上电容 CL,在CL的作用下可F的幅相特性得到校正见图 4( B),理相校正时，应满足下式关系：R1C 仁R2C2=RLCL=RSCSR1R2=( 1+

6、 n) RLRS如果耦合电容接于负载端，则必须在输入端1、1并接电容CS理想较正条件仍如上式关系如果，双T与放大咕嘟使用直接耦合方式，则不必接入CS或CL,此时，F的振幅、相移特性的对称条件可简化为：R1R2=( 1+n )RSRLR1C 仁R2C2必须注意：(1 )双T网络与放大器直接耦合，虽然选择性较高，但直流工作点将受到影响，调整因难；(2)要使内阻ZS尽量减小及负载ZL尽量加大，否则会明显地降低双T的选择性，因此基本放大电路应前后接入射极跟随器或源极跟随器，以满足双T网络的要求，(3)在元伯参数有误差的影响下，也会破坏了双T的平衡条件，使幅频、相频特性发生变化，因此双T网络的元件应按照

7、具体要求， 必须经严格选出温度特性好，工作稳定的元件，并要进行老化图 4(A图 4(B)图 4 (C)三、仪器设备和选用挂箱名称数量备注双路稳压直流电源1函数信号发生器1双踪示波器1毫伏表1九孔板1块1四、实验任务和步骤九孔板上搭建如上图所示的电路1、只闭合J1_单T低通电路1闭合J1,断开J2,调节函数信号发生器的信号输出波形为正弦波、输出电压峰峰值 U1p-p=2v，并通过示波器通道1观察输出信号是否满足上述特征。保持U1端正弦波的电压幅度，调整其频率，并记录毫伏表对应的读数(输出端U2的有效值)，同时通过示波器通道2观察输出端U2的波形情况。2要求选6个以上测试频率，注意测试频率的合理分布，以绘制出理想的特性曲线，将数据记录在表中，并根据所测试数据绘制幅频特性曲线模型。只闭合J1_单T低通电路U1p-p=2vU2eff(V)F(KHZ)绘制幅频特性曲线只闭合J2_单T高通电路U1p-p=2vU2eff(V)F(KHZ)绘制幅频特性曲线闭合J1、J2_双T带阻电路U1p-p=2vU2eff