频率特性的测试一、实验目的
1,掌握 RC高、低通滤波电路特点
2,掌握电路幅频和相频特性的测试方法
3,进一步熟悉函数信号发生器、双踪示波器、交流毫伏表的使用方法二、实验设备
1,交流毫伏表 2,函数信号发生器
3,双踪示波器 4,模拟电路实验箱三、实验原理
1.网络传输特性电路输出电压与输入电压的比值称为电路的传递函数或转移函数。
|H(j?)|为网络的幅频。
(?)为网络的相频特性。
jHejH
jU
jUjH j
1
2
双口网络
+
_
U 1 (j ω )
+
_
U 2 (j ω )
2.RC低通电路
RC低通电路如图所示
2
0
)(1
1)j(
H
RC
1
0
)ar ct g ( 0
其传递函数为：
RC低通电路
RC
C
R
C
U
U
H
j1
1
j
1
j
1
)j(
1
2
+
_
+
_
ù1 ù2
R
C
3.RC低通滤波电路频率特性幅频特性与相频特性曲线如图所示：
f0
-450
f0
)ar c t g (90
0
o
4.RC高通电路
RC
1
0 2
0
0
)(1
/
)H ( j ω
RC高通电路如图所示
RC高通电路
RC
RC
C
R
R
U
U
H
j1
j
j
1
)j(
1
2
+
-
ù1 ù2
+
-
C
R
5.RC高通滤波电路频率特性幅频特性与相频特性曲线如图所示：
f0
450
四、实验内容
1.相频特性测试信号通过电路以后，不但输出信号的幅度会发生变化，而且其相对输入信号的相位也会发生变化，
随着输入信号频率的不同，相位的变化也不同。这种输出信号相对于输入信号的相移随频率而变化的关系称为相频特性。
若 u1= u1msin?t 则 u2= u2msin(?t+φ)
φ 为频率的函数，只要测出不同频率上的相位差，
就可以得出电路的相频特性曲线。
测量方法：双踪示波器逐点测量法，通过改变输入信号的频率，逐点测出输出信号与输入信号的相位差。
360
X
X
360
X
X
2,RC低通特性测试,
测试电路如上图所示，电路输入正弦信号，
幅值保持 2V（ 有效值 ）不变,逐点改变信号源的频率（自行取值,10KHz-300KHz之间 ),测量电路的幅频和相频特性曲线，并将测量结果填入下表中。
C
～
R
1 K Ω
2 2 00 P
u s
毫伏表示波器毫伏表示波器
u 0
注,1.f0附近因幅频、相频变化较快，选点应较密，其它点可稀疏一些。
2.判断 Φ的正,负。
f(KHZ)
U0(V) 1.4
Φ
R 1K?
C
u02200PUS
~ CH2
CH1
3,RC高通特性测试：
C
～
R
1 K Ω
22 00 P
u s
毫伏表示波器毫伏表示波器
u 0
测试电路如上图所示，电路输入正弦信号，幅值保持 2V（ 有效值 ）不变,逐点改变信号源的频率（自行取值,10KHz-300KHz之间 ),测量电路的幅频和相频特性曲线，并将测量结果填入下表中。
注,1.f0附近因幅频、相频变化较快，选点应较密，其它点可稀疏一些。
2.判断 Φ的正,负。
f(KHZ)
U0(V) 1.4
Φ
4.测量双 T网络的的幅频特性 (选做 )
电路如图所示，用逐点测量法测其幅频特性，电路输入正弦信号，幅值保持 2V(有效值 )不变,频率在 50Hz～ 300kHz之间调整。
示波器毫伏表1K~ us
示波器毫伏表
1000p
20k
1000p
20k
2200p
两种滤波电路频率特性带阻滤波器 带通滤波器六、实验报告：
1、用半对数坐标纸画出幅频和相频特性曲线，
并标出 f0值，与理论值进行比较。
2、实验数据要有相关的数据处理表格，表中应注明测试条件及相关参量的值。
100H Z 20 0H Z 300H Z 1k H Z 2k H Z 3k H Z 1 0 k H Z 20 k H Z
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2
1KH Z 2KH Z 3KH Z 10 k H Z 20 k H Z
30 k H Z 1 0 0 k H Z 20 0k H Z
f
1,掌握 RC高、低通滤波电路特点
2,掌握电路幅频和相频特性的测试方法
3,进一步熟悉函数信号发生器、双踪示波器、交流毫伏表的使用方法二、实验设备
1,交流毫伏表 2,函数信号发生器
3,双踪示波器 4,模拟电路实验箱三、实验原理
1.网络传输特性电路输出电压与输入电压的比值称为电路的传递函数或转移函数。
|H(j?)|为网络的幅频。
(?)为网络的相频特性。
jHejH
jU
jUjH j
1
2
双口网络
+
_
U 1 (j ω )
+
_
U 2 (j ω )
2.RC低通电路
RC低通电路如图所示
2
0
)(1
1)j(
H
RC
1
0
)ar ct g ( 0
其传递函数为：
RC低通电路
RC
C
R
C
U
U
H
j1
1
j
1
j
1
)j(
1
2
+
_
+
_
ù1 ù2
R
C
3.RC低通滤波电路频率特性幅频特性与相频特性曲线如图所示：
f0
-450
f0
)ar c t g (90
0
o
4.RC高通电路
RC
1
0 2
0
0
)(1
/
)H ( j ω
RC高通电路如图所示
RC高通电路
RC
RC
C
R
R
U
U
H
j1
j
j
1
)j(
1
2
+
-
ù1 ù2
+
-
C
R
5.RC高通滤波电路频率特性幅频特性与相频特性曲线如图所示：
f0
450
四、实验内容
1.相频特性测试信号通过电路以后，不但输出信号的幅度会发生变化，而且其相对输入信号的相位也会发生变化，
随着输入信号频率的不同，相位的变化也不同。这种输出信号相对于输入信号的相移随频率而变化的关系称为相频特性。
若 u1= u1msin?t 则 u2= u2msin(?t+φ)
φ 为频率的函数，只要测出不同频率上的相位差，
就可以得出电路的相频特性曲线。
测量方法：双踪示波器逐点测量法，通过改变输入信号的频率，逐点测出输出信号与输入信号的相位差。
360
X
X
360
X
X
2,RC低通特性测试,
测试电路如上图所示，电路输入正弦信号，
幅值保持 2V（ 有效值 ）不变,逐点改变信号源的频率（自行取值,10KHz-300KHz之间 ),测量电路的幅频和相频特性曲线，并将测量结果填入下表中。
C
～
R
1 K Ω
2 2 00 P
u s
毫伏表示波器毫伏表示波器
u 0
注,1.f0附近因幅频、相频变化较快，选点应较密，其它点可稀疏一些。
2.判断 Φ的正,负。
f(KHZ)
U0(V) 1.4
Φ
R 1K?
C
u02200PUS
~ CH2
CH1
3,RC高通特性测试：
C
～
R
1 K Ω
22 00 P
u s
毫伏表示波器毫伏表示波器
u 0
测试电路如上图所示，电路输入正弦信号，幅值保持 2V（ 有效值 ）不变,逐点改变信号源的频率（自行取值,10KHz-300KHz之间 ),测量电路的幅频和相频特性曲线，并将测量结果填入下表中。
注,1.f0附近因幅频、相频变化较快，选点应较密，其它点可稀疏一些。
2.判断 Φ的正,负。
f(KHZ)
U0(V) 1.4
Φ
4.测量双 T网络的的幅频特性 (选做 )
电路如图所示，用逐点测量法测其幅频特性，电路输入正弦信号，幅值保持 2V(有效值 )不变,频率在 50Hz～ 300kHz之间调整。
示波器毫伏表1K~ us
示波器毫伏表
1000p
20k
1000p
20k
2200p
两种滤波电路频率特性带阻滤波器 带通滤波器六、实验报告：
1、用半对数坐标纸画出幅频和相频特性曲线，
并标出 f0值，与理论值进行比较。
2、实验数据要有相关的数据处理表格，表中应注明测试条件及相关参量的值。
100H Z 20 0H Z 300H Z 1k H Z 2k H Z 3k H Z 1 0 k H Z 20 k H Z
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2
1KH Z 2KH Z 3KH Z 10 k H Z 20 k H Z
30 k H Z 1 0 0 k H Z 20 0k H Z
f
