电路的频率特性课件

实验原理

电路的频域特性反映了电路对于不同的频率输入时，其正弦稳态响应的性质，一般用电路的网络函数H(jω)表示。当电路的网络函数为输出电压与输入电压之比时，又称为电压传输特性。即：实验原理 电路的频域特性反映了电路对于不同的频率输入1低通电路 简单的RC滤波电路如图所示。当输入为，输出为时，构成的是低通滤波电路。因为 所以低通电路2图低通滤波电路图

低通电路幅频特性图低通滤波电路图低通电路幅频特性3

其中：

是的幅频特性。低通电路的幅频特性如图所示。在时，，即。通常地降低到时的角频率称为截止频率，记为 其中：4高通电路 图是高通滤波RC电路。因为图高通滤波电路 所以： 其中：是传输特性中H(jω)中的幅频特性。电路的截止角频率：高通电路5图高通滤波电路图

高能电路的幅频特性图高通滤波电路图高能电路的幅频特性6

高通电路的幅频特性如图所示当，即低频时，当，即高频时， 高通电路的幅频特性如图所示当，即低频时，当，即高频时，7表低通电路幅频特性数据表当输入为，输出为时，构成的是低应用计算机仿真，加深电路的频域特性理解。了解截止频率与电路参数的关系。表低通电路幅频特性数据表格表带通双口电路幅频特性数据表格测量高通滤波电路的幅频特性，按图接测量带通滤波电路的幅频特性，按图接可调电阻器 2只按图接线，图中R＝1kΩ，C=0.图所示的双T桥带阻电路可等效成图按图接线，图中R＝1kΩ，C=0.带通滤波RC电路，它由高通电路和低通电路线，图中R1＝8kΩ，R2=4kΩ，C1=0.表带通双口电路幅频特性数据表格测定无源线性电路的幅频特性。以及电路的“地”必须接在一起。线，图中R＝4kΩ，C=0.是的幅频特性。线，图中R＝4kΩ，C=0.带通电路 图所示的带通滤波RC电路，它由高通电路和低通电路两部分组成，如这两个电路的截止频率分别是和，并且，则它的传输特性如图所示。表低通电路幅频特性数据表带通电路8图带通滤波RC电路图

带通电路的幅频特性图带通滤波RC电路图带通电路的幅频特性9双T电桥带阻电路

图所示的双T桥带阻电路可等效成图所示的π型电路。其中图双T桥带阻双口电路图等效π型双口电路

双T电桥带阻电路图双T桥带阻双口电路图等效π型双口电路10所以电路输函数：幅频特性为：截止角频率：

它的传输特性如图所示。

图双T桥电路幅频特性所以电路输函数：图双T桥电路幅频特性11实验仪器函数发生器

1台晶体管毫伏表

1台可调电阻箱

2只可调电容箱

2只RC电路实验板

1块实验仪器函数发生器 1台12函数发生器函数发生器13晶体管毫伏表晶体管毫伏表14可调电阻箱可调电阻箱15可调电容箱可调电容箱16RC电路实验板RC电路实验板17实验步骤测量低通滤波电路的幅频特性。 按图接线，图中R＝8kΩ，C=0.01μF，输入信号为正弦信号，输入信号的电压为1V（有效值）。测量输电压及截止频率，将数据填入表内。f/Hz50100130150fo2003005008001kUO/V表

低通电路幅频特性数据表实验步骤测量低通滤波电路的幅频特性。f/Hz501018图低通滤波电路图高通滤波RC电路图低通滤波电路图高通滤波RC电路19测量高通滤波电路的幅频特性，按图接线，图中R＝4kΩ，C=0.1μF，输入信号为正弦信号，输入信号的电压为1V（有效值）。测量输电压及截止频率，将数据填入表内。f/Hz5001k1.5k1.8k2kfo3k5k10k15kUO/V表高通电路幅频特性数据表格测量高通滤波电路的幅频特性，按图接f/Hz5001k1.20测量带通滤波电路的幅频特性，按图接线，图中R1＝8kΩ，R2=4kΩ，C1=0.01μF，C2=0.1μF，输入信号为正弦信号，输入信号的电压为1V（有效值）。测量输电压及上限截止频率和下限截止频率，将数据填入表内。f/Hz1050100150200f1300800UO/Vf/Hz1k2k3kf24k6k10k15kUO/V表带通双口电路幅频特性数据表格测量带通滤波电路的幅频特性，按图接f/Hz10501021答：实验中的误差是由电路中电容和电阻的与标准值的偏差及接触电阻引起的。了解截止频率与电路参数的关系。1μF，输入信号为正弦信五、实验有关原理及原始计算数据，所应用的公式简单的RC滤波电路如图所示。和低通电路两部分组成，如这两个电路的截止频率测量网络传输特性有什么意义？表低通电路幅频特性数据表在带通电路中，当频率高于f1、低于f2时，电路处于导通状态，当频率低于f1或高于f2时电路处于截止状态。表高通电路幅频特性数据表格带通滤波RC电路，它由高通电路和低通电路表低通电路幅频特性数据表测量高通滤波电路的幅频特性，按图接表高通电路幅频特性数据表格当输入为，输出为时，构成的是低应用计算机仿真，加深电路的频域特性理解。测量带通滤波电路的幅频特性，按图接测量高通滤波电路的幅频特性，按图接线，图中R1＝8kΩ，R2=4kΩ，C1=0.五、实验有关原理及原始计算数据，所应用的公式当输入为，输出为时，构成的是低图带通滤波RC电路答：实验中的误差是由电路中电容和电阻的与标准值的偏差及接触电22测量双T桥的幅频电路的幅频电路。按图接线，图中R＝1kΩ，C=0.1μF，输入信号为正弦信号，输入信号的电压为1V（有效值），测量输电压及截止频率。将数据填入表内。f/Hz100150200300400600800UO/Vf/Hz1kfo2k4k10k15k20kUO/V表带阻双口电路幅频特性数据表格测量双T桥的幅频电路的幅频电路。f/Hz100150223图双T桥带阻双口电路图双T桥带阻双口电路24实验报告要求在单对数坐标纸上画出幅频特性曲线。计算各电路的截止频率并与理论值比较。实验报告要求在单对数坐标纸上画出幅频特性曲线。25实验现象在低通电路中，当频率低于fo时，电路处于导通状态，频率高于fo时电路处于截止状态。在高通电路中，当频率低于fo时，电路处于截止状态，频率高于fo时电路处于导通状态。在带通电路中，当频率高于f1

、低于f2时，电路处于导通状态，当频率低于f1或高于f2时电路处于截止状态。在带阻电路中，当频率等于fo时，电路处于截止状态。实验现象在低通电路中，当频率低于fo时，电路处于导通状态26实验结果分析测量网络传输特性有什么意义？ 答：网络传输函数表征了网络对于不同频率输入时，其正弦稳态响应的性质。实验中的误差有哪些因数引起的？ 答：实验中的误差是由电路中电容和电阻的与标准值的偏差及接触电阻引起的。实验结果分析测量网络传输特性有什么意义？27实验相关知识预习要求 相关知识点 注意事项 实验相关知识预习要求 28应用计算机仿真，加深电路的频域特性理解。测定无源线性电路的幅频特性。高通电路的幅频特性如图所示表带通双口电路幅频特性数据表格函数发生器 1台测量RC高通电路的幅频特性。按图接线，图中R＝1kΩ，C=0.电路的频域特性反映了电路对于不同的频率输入线，图中R＝4kΩ，C=0.表高通电路幅频特性数据表格应用计算机仿真，加深电路的频域特性理解。当输入为，输出为时，构成的是低应用计算机仿真，加深电路的频域特性理解。以及电路的“地”必须接在一起。表带通双口电路幅频特性数据表格带通滤波RC电路，它由高通电路和低通电路时，其正弦稳态响应的性质，一般用电路的网络函通常地降低到时的角频率和低通电路两部分组成，如这两个电路的截止频率表低通电路幅频特性数据表预习要求

了解RC低通电路、高通电路、带通电路及带阻电路的频率响应特性。了解截止频率与电路参数的关系。复习函数发生器及万用表的使用方法。应用计算机仿真，加深电路的频域特性理解。预习要求 了解29相关知识点网络函数的定义和类型零极点分布与时域分析固有频率 相关知识点网络函数的定义和类型30注意事项每次改变频率后，输入信号的幅值保持不变。交流毫伏表的“地”、功率函数发生器的“地”、 以及电路的“地”必须接在一起。注意事项每次改变频率后，输入信号的幅值保持不变。31实验标准报告一、实验目的测定无源线性电路的幅频特性。理解和掌握低通、高通、带通和带阻网络的特性。应用计算机仿真，加深电路的频域特性理解。实验标准报告一、实验目的32二、实验内容测量RC低通电路的幅频特性。测量RC高通电路的幅频特性。测量带通电路的幅频特性。测量带阻电路的幅频特性。二、实验内容33三、实验仪器、设备 函数发生器 1台 晶体管毫伏表 1台 可调电阻器 2只 可调电容器 2只电阻、电容 各1只三、实验仪器、设备34图所示的双T桥带阻电路可等效成图测量带阻电路的幅频特性。是的幅频特性。表低通电路幅频特性数据表格在高通电路中，当频率低于fo时，电路处于截止状态，频率高于fo时电路处于导通状态。可调电阻器 2只以及电路的“地”必须接在一起。在低通电路中，当频率低于fo时，电路处于导通状态，频率高于fo时电路处于截止状态。测量RC高通电路的幅频特性。按图接线，图中R＝1kΩ，C=0.图所示的双T桥带阻电路可等效成图测量高通滤波电路的幅频特性，按图接和低通电路两部分组成，如这两个电路的截止频率，测量输电压及截止频率。带通滤波RC电路，它由高通电路和低通电路线，图中R＝4kΩ，C=0.线，图中R＝4kΩ，C=0.按图接线，图中R＝1kΩ，C=0.表带通双口电路幅频特性数据表格五、实验有关原理及原始计算数据，所应用的公式四、实验用详细电路图低通电路图所示的双T桥带阻电路可等效成图四、实验用详细电路图35高通电路高通电路36带通电路带通电路37带阻电路带阻电路38五、实验有关原理及原始计算数据，所应用的公式低通电路 当输入为，输出为时，构成的是低通滤波电路。因为五、实验有关原理及原始计算数据，所应用的公式39所以：所以：40高通电路所以：其中：高通电路413.带通电路 带通滤波RC电路，它由高通电路和低通电路两部分组成，如这两个电路的截止频率分别是和，并且4.带阻电路电路输函数3.带通电路42则,幅频特性为：其中，截止角频率

则,幅频特性为：43六、实验数据记录表

低通电路幅频特性数据表格f/Hz1005001k1.5kfo2k3k5k10k15k1.955kUO/V0.9980.9760.8940.7960.7070.6990.5540.3580.180.12表

高通电路幅频特性数据表格f/Hz50150200250300fo5001k2k10k387UO/V0.130.370.4620.5450.620.7070.7980.940.980.99六、实验数据记录表低通电路幅频特性数据表格f/Hz144其中，截止角频率当电路的网络函数为输出电压与表带阻双口电路幅频特性数据表格电阻、电容 各1只，测量输电压及截止频率。应用计算机仿真，加深电路的频域特性理解。测量高通滤波电路的幅频特性，按图接可调电阻器 2只测量RC高通电路的幅频特性。其中，截止角频率答：实验中的误差是由电路中电容和电阻的与标准值的偏差及接触电阻引起的。按图接线，图中R＝1kΩ，C=0.表高通电路幅频特性数据表格表带阻双口电路幅频特性数据表格答：实验中的误差是由电路中电容和电阻的与标准值的偏差及接触电阻引起的。称为截止频率，记为线，图中R＝4kΩ，C=0.了解RC低通电路、高通电路、带通电路及带阻电路的频率响应特性。按图接线，图中R＝1kΩ，C=0.在带阻电路中，当频率等于fo时，电路处于截止状态。表

带通双口电路幅频特性数据表格f/Hz50100150200250300f1800536UO/V0.130.240.3430.440.5060.5650.7070.74f/Hz1kf22k3k5k10k15k1.24kUO/V0.7370.7070.600.450.30.160.12其中，截止角频率表带通双口电路幅频特性数据表格f/H45表

带阻双口电路幅频特性数据表格f/Hz100150200300400600800UO/V0.9570.930.8930.7870.680.4870.33f/Hz1kfo2k4k10k15k20k1.564kUO/V0.240.0040.120.470.830.920.96表带阻双口电路幅频特性数据表格f/Hz1001502046七、实验结果的计算1.RC低通电路截止频率测量值

2.RC高通电路截止频率测量值七、实验结果的计算截止频率测量值2.RC高通电路截止频率473.带通电路： ，4.带阻电路： 截止频率

测量值

3.带通电路：48测量双T桥的幅频电路的幅频电路。按图接线，图中R＝1kΩ，C=0.1μF，输入信号为正弦信号，输入信号的电压为1V（有效值），测量输电压及截止频率。将数据填入表内。f/Hz100150200300400600800UO/Vf/Hz1kfo2k4k10k15k20kUO/V表带阻双口电路幅频特性数据表格测量双T桥的幅频电路的幅频电路。f/Hz100150249实验现象在低通电路中，当频率低于fo时，电路处于导通状态，频率高于fo时电路处于截止状态。在高通电路中，当频率低于fo时，电路处于截止状态，频率高于fo时电路处于导通状态。在带通电路中，当频率高于f1

、低于f2时，电路处于导通状态，当频率低于f1或高于f2时电路处于截止状态。在带阻电路中，当频率等于fo时，电路处于截止状态。实验现象在低通电路中，当频率低于fo时，电路处于导通状态50实验标准报告一、实验目的测定无源线性电路的幅频特性。理解和掌握低通、高通、带通和带阻网络的特性。应用计算机仿真，加深电路的频域特性理解。实验标准报告一、实验目的51带通电路带通电路52带阻电路带阻电路53六、实验数据记录表

低通电路幅频特性数据表格f/Hz1005001k1.5kfo2k3k5k10k15k1.955kUO/V0.9980.9760.8940.79