Rc串并联选频网络频率特性的测试

1、摘要:Rc串并联选频网络也就是通常所指的文氏电桥电路，文氏电桥电路是一个 RC的串、并联电路，如图3-5-1所示。该电路结构简单，被广泛地用于低频振荡电路中作为选频环节， 可以获得很高纯度的正弦波电压。关键字：文氏电桥电路、振幅、频率、选频正文实验目的1.掌握Rc串并联选频网络的频率特性。2.进一步掌握频率特性的测试方法。实验原理文氏电桥 电路的个特点是其输出 电压图 3-5-1幅度不仅会随输入信号的频率而变，而且还会出现一个与输入电压同相位的最大值，如图3-5-2所示。同=由电路分析得知，该网络的传递函数为U. 21+% & +卜鸟)冬【&】+ 0/如 C)(l + 仙&am

2、p;凡R + (1/+ J (0尺代了(3*2 +/ 匚 + 氏力(1 +色 + 巳+ j(MG -;)1|3-1做二二p -当角频率时， 5 此时与同相。由图3-5-2可见RC串联电路具有带通特性。幅频特性相频特性2.将上述电路的输入和输出分别接到双踪示波器的Ya和Yb两个输入端，改变输入正弦信号的频率，观测相应的输入和输出波形间的时延t及信号的周期T,则两波形间的相位差为T7x360' 打 玳（输出相位与输入相位之差）。将各个不同频率下的相位差 力画在以为f横轴，力为纵轴的坐标纸上，用光滑的曲线将这些点连接起来，即是被测电路的相频特性曲线，如图所示。1 1© = at =

3、 f =. f 由电路分析理论得知，当爪7 ,即"2tvRC时，力=0,即W与4同相位。用信号发生器的正弦输出信号作为图3-5-1的激励信号地，并保持耳值不变的情况下，改变输入信号的频率f,用交流毫伏表或示波器测出输出端相应于各个频率点下的输出电压" 值，将这些数据画在以频率 f为横轴，为纵轴的坐标纸上，用一条光滑的曲线连接这些点，该曲线就是上述电路的幅频特性曲线。实验内容与实验电路实验器材：函数发生器、万用表、两个500 Q电阻、两个 0.1 F电容、两通道示波器、波特图示仪按下图连接好模拟电路表格（函数发生器输出正弦交流电压，有效值为Us=3V）f(kHz)0.1f00

4、.5f0F0(3.18)5f010f0Us(V)3U2(V)0.27140.76271.00000.52510.2867U2/Us0.09050.25420.33330.17500.0956473.61 °41.01°0-57.88°-73.65 °根据数据作出图像0.350.30.250.20.15U2/US0.10.0505101520253035幅频特性相频特性结论由幅频特性曲线可以看出：当f>f0或f<f0时,U2/Us随着f的增大或减小(1/3)而减小。由相频特性曲线可以看出：当 f>=f 0时，力=0°-90 ° .当f<=f°时，力=0°90° . 拓展从幅频特性曲线可得，当f=f0时，F=1/3，所以当A>3时，即RC串并联选频网络匹配一个电压放大倍数略大于 3的正反馈放大器时， 就可构成正弦波振荡器。 从理论上讲，任何 满足放大倍数要求的放大电路与RC串并联选频网络都可组成正弦波振荡电路；但是，实际上，所选用的放大电路应具有尽可能大的输入电阻和尽可能小的输出电阻，以减小放大电路对选频特性的影响， 使振荡频率几乎仅仅决定于选频网络。因此，通常选用引入电压串联负反馈的放大电路，如