单RC电路的研究 厦大实验

1、 厦门大学电子线路实验报告 RC电路的研究实验名称：单 系别：电子信息类 班号：电子一班 实验组别： 实验者姓名： 学号： 日月实验日期： 2014年 月 日年实验报告完成日期： 2014 指导教师意见： 一、实验原理 （一）单RC构成的低通电路滤除信号中保留信号中有用成分， 滤波器的主要功能是是对信号进行处理， 的无用成分但高于截止频率的信号不能通低通滤波器是容许低于截止频率的信号通过， 过的电子滤波装置。 11f?为上限频率。，其中 电压传输函数?KHRC?f2j?1fHf1arctn? ，?Kf2?Hf?1?f?H当Ti时，V 的积分成正比，因此上图为积分电路。Vi与 0 V，则上图为直

2、流耦合电路。时，V当=VTi i0c RC构成的高通电路二)单(高通滤波器允许高于截止频率的信号通过，不允许低于截止频率的信号通 以下的信号分量抑制的电子元器件组合装是某一频率以上的信号分量通过，过， 置。 11f? 电压传输函数为下限频率。，其中?KLRC?f2jL?1ff1Larctn? ，?Kf2f?1L?f?低通和高通电路对信号只有衰减作用而无放大作用，因此称为无源RC一阶 滤波电路； Vi与的微分成正比，因此上图为微分电路。当Ti时，V接近0 RC构成的带通电路（三）低通和高通滤波器串联，则构成带通滤波器，仅允许频率范围内的将单RC 信号通过。 RC电路对阶跃信号的响应（四）单?-t

3、/?Xt?)e?X(0?)-X(X()?(?) ，式中，时间参数。=RC?. 5后，电压趋于稳定经过时间 二、实验内容 低通滤波器、 1（1） 幅频、相频特性测量 f(Hz) 0.01f 0.1f 0.5f f 2f 5f 10f HHHHHHH0.48 0.94 3.42 5 4.86 (V) V4.3 2.31 0 -83.20.7 -74.6 -61.6 -44.9 -27.5 -6.9? )(15.801 157.99 790.3Hz 1.58kHz 3.155 7.905 15.769 f kHz kHz Hz Hz kHz 2f时输入输出波形相位差画出H （2） 对阶跃信号与非阶跃

4、信号的响应 令输入信号分别为方波、三角波（占空比=50%、V=5V、V=0V）。 LP-P?Ti，电路为积分电路，观察并画出对应波,则）取Ti=10s（fi=100kHz形。 ?Ti，电路为交流耦合电路，观察并画出,fi=150kHzsTi=6.6取（）则 对应波形。 ?Ti，电路为微分电路，观察并画出对应波形。,fi=100kHzTi=1ms取（）则 分压器RC 、3 如图电路中，Vi用f=1kHz、占空比=50%、V=5V、V=0V的方波输入，调整LP-P电位器，观察电路波形并记录各种状态的工作情况。总结电路补偿规律。 过补偿 欠补偿 最佳补偿 三、实验总结 低通电路和高通电路原理和应用方

5、法 1. 低通电路，电路的微分方程输出电压为e设滤波器的输入电压为eyx ：为 1? 对上式取拉氏变换，有传递函数：令=RC，称为时间常数，?)H(s ?1s?1 或?H(f) ?1?f2j1 ?)H(fA(f)? 22?1?)2jf(VV)(f?A 其幅频、相频特性公式为：io?)f?f)?arctg(2( 所谓低通元件组合而成的简单电路，一阶低通滤波器滤波器是由一个RC滤波器是允许低频讯号通过，而不允许高频讯号通过的滤波器。电路存在截 高于此频率的信号都不能通过滤波器，从而达到了滤波的目的。止频率, 高通电路设滤波器的输入电压为e输出电压为e，电路的微分方程yx为： ，对上式取拉氏变换，有

6、：=RC同理，令 或 其幅频、相频特性公式为： A(f)=1很大时，不能通过；当f当f很小时，A(f)=0，信号完全被阻挡，分析可知，. 信号不受衰减的通过 、补偿电路规律2+0t=由其分压得到V o，时，电容视为短路，电流只经过C1、当C2C?V0V1?(?) CCio?21 oV 由其分压得到R1、R2，当t=+时，电容视为开路，电流只经过RVV2 ?)?(? RRoi?21?VV0)()?(?时，输出波形就是输入波形经分压后不失真传输，即此时ooCCRR? 有2121?CCVV0RR/)?)( 当，出现欠补偿；，12oo21?CCVV0RR/)(?)( ，当，出现过补偿。12oo213、实验方法及出现的问题 通过调节数字信号发生器改变频率来测量f和f，因为实际f和f的值与理论LLHH值会有偏差。由于数字信号发生器上的数值与示波器略有不同，所以以示波器上的为准。一开始测量的时候总是因为接触的问题导致示波器上的图像不是颤动就