衰减器和RC低通滤波器y实用教案

1、北航电工电子(dinz)中心衰减器和衰减器和RC低通滤波器（续）低通滤波器（续）一、实验目的(md) 1、学习正确使用500型万用表、晶体管毫伏表、数字 万用表和函数信号发生器。 2、了解仪表的频率使用范围对测量结果的影响。 3、学习二端口网络参数测试和幅频特性的测试方法。第1页/共25页第一页，共25页。北航电工电子(dinz)中心衰减器和衰减器和RC低通滤波器（续）低通滤波器（续）二、实验原理及其应用 1、衰减器原理及其应用 衰减器是将测试的信号进行缩小或放大。 比如测试设备（仪表、示波器）等。 2、RC低通滤波器原理及其应用 滤波器是将所需的信号频段(pn dun)进行截取。比 如高通、

2、低通、带通、带阻等。第2页/共25页第二页，共25页。北航电工电子(dinz)中心衰减器和衰减器和RC低通滤波器（续）低通滤波器（续）三、实验电路(dinl) 1、衰减器电路(dinl) 设计要求： 1）负载电阻RL=600时，从衰减器输入端看进去的输入电阻Zi=600 正好能与电源内阻Rs=600匹配。如图所示。 2）衰减器接在电源和负载之间时，负载所得到的功率为电源与负载直接 连接时负载所得功率的1%（即接入衰减器后功率衰减20dB）。RL=6002函数信号发生器正弦信号f=400HzU1U2RsR1R2R3112ZiUs+_第3页/共25页第三页，共25页。北航电工电子(dinz)中心衰

3、减器和衰减器和RC低通滤波器（续）低通滤波器（续） 2、RC低通滤波器电路 设计要求: RC低通滤波器电路的转折(zhunzh)频率为1KHz，如 C=0.01uF时，R=？由公式计算 C=0.01uF函数信号发生器正弦信号f=100 50KHzUi=5V+_RUiUof =12RC第4页/共25页第四页，共25页。北航电工(dingng)电子中心衰减器和衰减器和RC低通滤波器（续）低通滤波器（续）四、仪器、仪表的使用介绍 选用仪表的一般方法： （1）仪表的精度即准确度； （2）仪表的阻抗(zkng)； （3）仪表的频率使用范围； 仪表的常见符号意义： “”：代表直流，直流表测量平均值。 “”

4、：代表交流，交流表测量有效值。 1、函数信号发生器 2、500型万用表 3、晶体管毫伏表 4、数字万用表第5页/共25页第五页，共25页。北航电工(dingng)电子中心衰减器和衰减器和RC低通滤波器（续）低通滤波器（续）1、函数信号发生器 信号波形(b xn)类型：正弦、方波、锯齿波、斜波。 信号频率范围：.22MHz。 信号幅度大小：10 20Vp_p。 信号(xnho)占空比调节旋扭偏移调节旋钮频率细调旋钮电源开关压控频率输入端频率粗调按钮标准TTL信号输出端信号输出端输出信号类型选择输出幅度调节旋扭拉出衰减20dB按下按钮衰减20dB第6页/共25页第六页，共25页。北航电工(ding

5、ng)电子中心衰减器和衰减器和RC低通滤波器（续）低通滤波器（续）函数信号发生器的使用方法: 一般来说，要关心的是信号的频率和幅度。1）首先确定信号类型。2）信号的频率 a)先用粗调按钮确定信号的频率范围。 b)再用玻璃管细调旋扭对准三角位置(wi zhi)。3）信号的幅度 a)用AMPL幅度旋扭调节信号的幅度。 b)若需要小信号的话，可以将AMPL旋扭拔除或按下ATT按钮，它们都可以衰减20dB，倘若同时使用可以衰减100倍。第7页/共25页第七页，共25页。北航电工(dingng)电子中心衰减器和衰减器和RC低通滤波器（续）低通滤波器（续） 4）信号(xnho)输出位置 OUTPUT 50

6、处接上测试电缆，电缆上红色夹为信号(xnho)正极，电缆上黑色夹为信号(xnho)负极。 5）信号(xnho)占空比调节旋钮逆时针旋到CAL位置，否则会是RAMP（斜波）即占空比不是50%。 6）信号(xnho)输出端不能短路。信号占空比调节(tioji)旋钮电缆第8页/共25页第八页，共25页。北航电工电子(dinz)中心衰减器和衰减器和RC低通滤波器（续）低通滤波器（续）2、500型万用表主要功能(gngnng)： 1）测交、直流电压 2）测直流电流 3）测电阻读数(dsh)笔短接调零直流电流量程被测对象：直流电流被测对象：电阻中值电阻或倍率交流电压量程直流电压量程被测对象：交直流电压读数

7、读数带“.”位置 第9页/共25页第九页，共25页。北航电工(dingng)电子中心衰减器和衰减器和RC低通滤波器（续）低通滤波器（续）500型万用表使用之前须弄清楚表盘上的刻度线和一些符号含义：“”:代表(dibio)直流。“”:代表(dibio)交流。此表只适用测正弦交流。“%2.5”:此表的精度是2.5级。“20000/V”:测量直流电压时，所选量程每伏表的内阻是20000。“45-601000Hz”:此表频率使用范围。第10页/共25页第十页，共25页。北航电工(dingng)电子中心衰减器和衰减器和RC低通滤波器（续）低通滤波器（续）“刻度线边带有符号”：测电阻刻度线，此刻度线右边均

8、匀，左边不均匀，因此选择表指针应指在右边均匀的位置。“刻度线边带有符号”：测交、直流信号都可以用此刻度线。“刻度线边带有10V符号”：正弦交流小于10V时，用此刻度线进行读数。“刻度线边带有dB符号”：代表分贝值，主要用于绘制电路的波特图时选用(xunyng)。“插孔的含义V、A、dB、+、*(COMM)”：代表电压、电阻、电流、分贝、信号正极、信号公共端即负极。第11页/共25页第十一页，共25页。北航电工(dingng)电子中心衰减器和衰减器和RC低通滤波器（续）低通滤波器（续）测量电压、电流使用方法： 1）选测试插孔。 2）选被测对象。 3）选量程。 4）测试并读数（量程与刻度线是满偏的

9、关系）。测量电阻的使用方法： 1）选测试插孔。 2）选被测对象。 3）选中值电阻即倍率（原则是指针(zhzhn)指向线的右边均匀部分）。 4）测试笔短接调零。 5）测试时只能测不带电的元件，并读数（指针(zhzhn)指示值X所选倍率）。 6）如改换倍率，须测试笔短接重新调零，再测试和读数。使用完毕，应将两个旋钮带“.”的位置对准三角。第12页/共25页第十二页，共25页。北航电工电子(dinz)中心衰减器和衰减器和RC低通滤波器（续）低通滤波器（续）3、晶体管毫伏表功能：只能显示交流电压大小。但交流信号中含直流分 量不得大于300V。频率范围(fnwi)： 1Hz1MHz。交流电压量程范围(f

10、nwi)： 1mV 300V。刻度(kd)线信号输入插座电源开关量程选择旋钮第13页/共25页第十三页，共25页。北航电工(dingng)电子中心衰减器和衰减器和RC低通滤波器（续）低通滤波器（续）晶体管毫伏表的使用方法：1）选择毫伏表的量程。2）接通毫伏表的电源开关后，指针打到满偏并反复摆 动，直到测 试电缆上红、黑夹短接指针才指向零电压刻度线。3）对被信号电压进行测试，并尽量满足所选量程使指针偏转满偏 刻度的2/3处。 读数技巧(jqio)：当量程与“1”有关选择010刻度线；当量程与“3” 有关选择0 3刻度线；4）使用完毕，把量程选择开关扳到最大量程处即300V。第14页/共25页第十

11、四页，共25页。北航电工电子(dinz)中心衰减器和衰减器和RC低通滤波器（续）低通滤波器（续）4、数字万用表 功能(gngnng)： 1）测交、直流电压 2）测直流电流 （注意测试笔插孔位置） 3）测电阻 4）测电容 5）测频率 6）测三极管电流放大倍数 7）测二极管的正向导通电压 8）测导线的通断等 测直流电流系列(xli)量限交流电压系列量限插入被测三极管测量二极管测直流电压系列量限测频率测交流电流选择测电容测导线通断测电阻系列量限测三极管电流放大系数测交、直流电流红表笔插孔选择测交流电流系列量限插入被测电容测试笔负极旋转开关第15页/共25页第十五页，共25页。北航电工(dingng)

12、电子中心衰减器和衰减器和RC低通滤波器（续）低通滤波器（续） 特点： 将测量的模拟量转换成直流电压信号，经A/D转换器将模 拟量转换成数字量并以数字的形式显示出来。显示4位半数 字，最高位只有0和1两个数字。 a)直读数，LCD上显示多少就读多少。 b)自动确定(qudng)信号极性、单位和小数点位置。 c)量限不够自动在LCD最左边显示“1”，提示此时应改换量限 来进行测试。 d)频率范围：交流小于750V时40Hz400Hz；750V时 40Hz200Hz。 第16页/共25页第十六页，共25页。北航电工电子(dinz)中心衰减器和衰减器和RC低通滤波器（续）低通滤波器（续）数字万用表的使

13、用方法： 1）正确选择被测对象的所用的测试插孔。 2）主要通过中间的旋转开关(kigun)扳到所测被测对象大小合适位置 来实现。 3）在测试过程中，不能随意转动转换开关(kigun)来达到改变被测对 象的目的，否则会烧坏数字表。 第17页/共25页第十七页，共25页。北航电工电子(dinz)中心衰减器和衰减器和RC低通滤波器（续）低通滤波器（续）五、实验内容(nirng) 1、用电阻表测试T型网络每个电阻的实际值并记录。 2、测T型网络二端口Z参数：Z11、 Z22 、Zis22 ， 计算Z12X Z21 。再取负载RL=600，测Zi 。 3、当函数信号发生器的内阻为600时，接上T型网络和

14、负载 RL=600后，验证Us/Ui=2，Ui/Uo=10。 思考：如何测试函数信号发生器的内阻？ 4、测试RC低通滤波器的幅频特性。 Ui=5V，f=100Hz50KHz。并要求用三个仪表同时测试 RC低通滤波器的输入信号电压的大小。 幅频特性的测试方法保持输入信号电压不变，改变信号的 频率，测量输出电压，然后可规一化来描画波特图。 第18页/共25页第十八页，共25页。北航电工电子(dinz)中心衰减器和衰减器和RC低通滤波器（续）低通滤波器（续） RC低通滤波器波特图 本次通过测试应了解以下一些术语： 转折(zhunzh)频率fc、通带、过渡带、阻带等。Uo/UiffC0.707第19页

15、/共25页第十九页，共25页。北航电工(dingng)电子中心衰减器和衰减器和RC低通滤波器（续）低通滤波器（续）注意(zh y)： 在幅频特性测试时，怎样选择测试点？一般来说先画出电路特征曲线并根据曲线图来选择测试点。原则是曲线弯曲的部分，测试点之间的间隔小一些（即应多取几点）；曲线平坦的部分，测试点之间的间隔大一些（即应少取几点）；这样描出来的曲线会光滑一些。 无法画出曲线时，应根据测试输出电压的大小来选择测试点。原则是测试点之间的输出电压变化小时，应选择频率间隔大一些；测试点之间的输出电压变化大时，应选择频率间隔小一些；这样描出来的曲线会光滑一些。第20页/共25页第二十页，共25页。北

16、航电工电子(dinz)中心衰减器和衰减器和RC低通滤波器（续）低通滤波器（续）六、实验中的注意事项 1、函数信号发生器输出端不能短路(dunl)。 2、在测量电阻时，仪表只能测试不带电的元件。 3、数字万用表测试量限不够时，会自动在LCD最左 边显示“1”，切记在扳动中间旋转开关之前最好拔 掉一个测试笔。不能直接顺时或逆时针旋转来达 到测试的目的，有可能会损坏数字万用表的某些 功能。第21页/共25页第二十一页，共25页。北航电工电子(dinz)中心衰减器和衰减器和RC低通滤波器（续）低通滤波器（续）七、实验中常见问题 1、晶体管毫伏表接通电源时，指针会不停地摆动， 直到测试电缆上红、黑测试夹短接后，指针才会 归零。 2、测量电阻时，仪表只能测试不带电的元件。 3、数字万用表测试量限不够时，会自动在LCD最左 边显示“1”，切记在扳动中间旋转开关之前(zhqin)最好拔 掉一个测试笔。