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国家工科电工电子基础教学基地 国 家 级 实 验 教 学 示 范 中 心 实验6.3 RC电路频率特性的研究
…………………… P145null(1)了解低通和高通滤波器的频率特性。
(2)掌握频率特性测试的一般方法。
(3)学习并掌握晶体管毫伏
表
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的正确使用。现代电子技术实验RC电路频率特性的研究1. 实验目的nullRC电路频率特性的研究现代电子技术实验2. 实验原理+-频率特性的相关概念?+-双口网络转移函数:其中………… 转移函数的幅频特性………… 转移函数的相频特性null(1)一阶RC低通滤波电路现代电子技术实验转移函数:令得:RC电路频率特性的研究其幅频特性0.707称为转折频率带宽:null(1)一阶RC低通滤波电路现代电子技术实验转移函数:令得:RC电路频率特性的研究其相频特性null(2)一阶RC高通滤波电路现代电子技术实验RC电路频率特性的研究转移函数:令得:其幅频特性0.707带宽:null(2)一阶RC高通滤波电路现代电子技术实验RC电路频率特性的研究转移函数:令得:其相频特性90°45°nullRC电路频率特性的研究现代电子技术实验3. 实验
方案
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+-如何得到频率特性曲线?+-双口网络………… 幅频特性………… 相频特性点频法简化成UO与f 的关系简化成 与f 的关系保持Ui的电压值不变nullRC电路频率特性的研究现代电子技术实验3. 实验方案+-点频法测量幅频特性曲线:+-双口网络选取一定数量的频率点,改变信号源的频率(输入电压保持恒定),在各频率点处测量输出电压,根据测量数据,可绘出幅频特性曲线。 带宽可由输出电压从最大值下降到0.707倍时的频率来定义
工程上横轴采用对数坐标101102103104105106nullRC电路频率特性的研究现代电子技术实验3. 实验方案电压电平的dB表示: 带宽也可由输出电压从最大值下降3dB时的频率来定义101102103104105106电平是一个相对量,要进行电平的测量就必须确定一个基准电压。任意电压Vx的电压电平定义为:null任意电压Vx的电压电平定义为:RC电路频率特性的研究3. 实验方案现代电子技术实验基准电压的确定:
标准
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1: dBm 600Ω 1mW R=600Ω,P=1mW;得: U=0.775V。由按此标准的基准电压取 0.775V所以电压电平为:标准2: dB(dBV) 0dB=1V此标准的基准电压取1V所以电压电平为:标准1: 0dB对应V=0.775V标准2: 0dB对应V=1Vnull现代电子技术实验RC电路频率特性的研究 采用标准(dBm 600Ω 1mW)读数。3. 实验方案电压电平的dB测量—— 采用晶体管毫伏表 分贝的测量实质上是交流电压的测量,只是表头以dB分度。 电压电平的dB读取方法: 将表头读取的dB值与步进衰减器步位上(量程刻度位置)标示的dB值代数相加就得到被测电压dB值的读数。null实验室所用的两种型号毫伏表现代电子技术实验null双踪示波法(截距法)测量相位现代电子技术实验RC电路频率特性的研究3. 实验方案点频法测量相频特性曲线:null实验内容 取R=1kΩ,电容C=0.01μF,电路的输入端输入一个零电平的正弦信号。改变信号源的频率,用毫伏表观察输出端电压的变化,找出-3dB截止频率点fc,然后再逐点测量。幅频特性曲线:UO(dB)~f表示;相频特性用“°”表示。现代电子技术实验1 一阶RC低通电路的频率特性null实验内容现代电子技术实验2 一阶RC高通电路的频率特性选择电阻R=1kΩ,电容C=0.1μF,输入Ui=1V的正弦信号。改变信号源的频率,用毫伏表输出端电压的变化,确定电路的高通特性,找出对应稳态时输出电压 0.707倍的截止频率点fc,然后再逐点测量。幅频特性曲线:UO(V)~f表示;相频特性用“°”表示。null5. 实验
报告
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要求
(1)在半对数坐标纸上画出高通、低通滤波器的幅频特性和相频特性曲线。
(2)分析高、低通滤波器输入、输出波形在不同频率时的相位关系。
(3)画出高、低通滤波器在特征频率点的输入、输出波形,并标明其超前、滞后的时间关系。现代电子技术实验下次预习现代电子技术实验下次预习实验7.1 单管放大器的研究与测试 (P167)
教材7.2晶体管放大电路实验分析 P157
《模拟电路基础》的 §3.2、 §3.3 节 P61—P80
教材实验7.1 P145思考:
1. 在BJT放大电路中,直流电源的作用是什么?
2. 放大器主要技术指标有哪些?它们的物理意义?
3. 试着自拟放大器技术指标的实验测试方案?