单RC电路地研究计划厦大实验

1、厦门大学电子线路实验报告实验名称：单RC电路的研究 系别：电子信息类 班号：电子一班实验组别： 实验者姓名:学号：2014实验日期：实验报告完成日期：2014 年指导教师意见:、实验原理（一）单RC构成的低通电路滤波器的主要功能是是对信号进行处理， 保留信号中有用成分，滤除信号中 的无用成分低通滤波器是容许低于截止频率的信号通过，但高于截止频率的信号不能通 过的电子滤波装置。H1 110 to:;:Ct1応为上限频率。1电压传输函数K'，其中fH1 j I Harctn ffH当T>>Ti时，V与Vi的积分成正比，因此上图为积分电路。当TvvTi时，V)=VCVi，贝U上图

2、为直流耦合电路。(二) 单RC构成的高通电路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 过，是某一频率以上的信号分量通过，以下的信号分量抑制的电子元器件组合装 置。fL. .I r I -11_ 1uF . ： ： I ：；I J I - IK此R gekjfi电压传输函数K1-r-，其中fL :f L1IKarctn 为下限频率。 取Ti=1ms( fi=100kHz ),贝U <<Ti，电路为直流耦合电路，观察并画出对应 波形。 f一阶RC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 滤波电路；当T<<Ti时，V,与Vi的微分成正

3、比，因此上图为微分电路。>>Ti时，V)接近Vi，因此称为交流耦合电路。(三) RC构成的带通电路将单RC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 信号通过。(四) 单RC电路对阶跃信号的响应X(t)X( ) X(0 ) - X( )e，式中，时间参数 =RC经过时间5后，电压趋于稳定.二、实验内容1、低通滤波器(1)幅频、相频特性测量f(Hz)0.01f H0.1f H0.5f HfH2fH5fH10fHV0(V)4.8654.33.422.310.940.48(°)0.7 °-6.9 °-27.5 °-44.9 

4、6;-61.6 °-74.6 °-83.2 °f15.801Hz157.99Hz790.3Hz1.58kHz3.155 kHz7.905 kHz15.769 kHz画出2f H时输入输出波形相位差弩20兰 沖5136怕翌讥血血L囚化血閔血4厂/TV血自Mt?设置谴验却S直DCDC,：:： Agilent?= nr疋引:Silim：ii'Ju.l卜止1旺.日门*-*一：打-sr.ols馬峙值I：BOOiiV用轉IIt?)-用.旷卧竭匐11；-I 1(2)对阶跃信号与非阶跃信号的响应(占空比=50% Vp-p=5V Vl=0V。>>Ti，电路为积分

5、电路，观察并画出对应波令输入信号分别为方波、三角波取 Ti=10 卩 s (fi=100kHz ),则 形。-2an?X? Agilent2QDCS/孑-怖曲(1 ：屿、*3逋(-；DCQl通道B动电畅更取自#1宅标CR虞巴印凹I沖513印雪讥血血囚他3572014師窄烟"n;；500:5 訥0D:1超迓河讪存J±)L2.5L2f5gij.E1F9IIV4 別（TV用韓|1"耳.5.4iV:' AgilentFj*,血2QDCS/自劭1丹T/：供寛限Sd i=弩空竺印93?讥呃fa 亦進C92fm 通道DC1.00:1DCTJu.lZ_ 攀S»番

6、|1'-O.QD购 fluxf(Hz)0.01f L0.1f L0.5f LfL2fL5fL10fLV0(V)0.0190.552.333.544.44.84.9(° )8785.261.442.127.29.13.5f25.025250.251.24982.49954.998012.5050.050HzHzkHzkHzkHzkHzkHz2、高通滤波器(1)幅频、相频特性测量(2)对阶跃信号与非阶跃信号的响应令输入信号分别为方波、三角波、正弦波(占空比=50% VP-P=5V、VL=0V)o取Ti=6.6卩s (fi=150kHz ),则>>Ti，电路为交流耦合电

7、路，观察并画出 对应波形。DGO-X 20C2A, 15136193 讥血 Oct 29 论阳 20 血41 JOnV/ 3 20DS/ZQont/sat?-94 5?说:AgilentJ"Twr1 OOE£a/5DCDCzza1.0D;1 f.on：!.忘-叫艳逼旺切口#書L -igns 丽E).呼怖甸1 ：屿供逋胡；500«V心 通道 产百薛道玉崑價或取Ti=1ms (fi=100kHz ),则<<Ti，电路为微分电路，观察并画出对应波形。-90弩mg空竺印雪讥呃血23侵凹町2(m；甘 AgilentDCUC.a進0D:1L _H魁迟时问:存tWL

8、2.171i2iis用犠I1r曰.7E .S口_I_B 11 . -i -.屿、*3电心|；SlOfiV忻准fiU.OOi2.0DO：Z自輔-300?； AgiFentJI咒t叩£g8aV-7WDC EWDCKW蚌冷式1.25MSa/s1 00:1IQOI50?/2 2 00VZ最小电平1上卄旳I3!1153usISOus1 lOMf5 0OV/O.Oi5.000；/4 it 1基电2 00?翠 Agifent标曜慄武50Dk£8/sWDCBW 1 001后OHII_«珏平103mV才世平口 一-112mV上刑1同12.86-4fltsTttMiIl2.812ms

9、|3、RC分压器如图电路中，Vi用f=1kHz、占空比=50% VP-P=5V VL=OV的方波输入，调整 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DCOjt ZKg 彳训W 创血百怡1.35 兀 14Q.ns200 0中asDsDC1.011 DC+322.00DniVT0C.1y； Agilent Technologies37-fin PMOct 29. 20,1AgilentIf壻值JI：呼圖TN；? fiWwt题;D：I.JDlID：1JD.I 黑燈 sens欠补偿DC竖20兰彳训513B1兰朋d(bai52匸茁4350(1京 AgilentEHD3rr1

10、JD.I no'ifliS延迟刖齒口#»戈日：-3Ln51-»-0一0匸斤折值11.E.Clflh斤娠值N：朗业蒸甲<)«11®典堂匚慣电側量最佳补偿DC竖20兰彳训513§19G5加血S19肚覺3C14Q.Di200 0汀35DP -1r.I< 険蛊奈 Agilent玉廊 _i 标卓環式 la.SMSs/sf. 通送n- 1.JQ.Irrno'i卫星 3 y迟1而口#亠苕厂皿1-町0.0 =0P折值11.7.：-5'.呼呵匚2|:旳:叭三、实验总结1.低通电路和高通电路原理和应用方法低通电路设滤波器的输入电

11、压为 R输出电压为ey,电路的微分方程令=RC称为时间常数，对上式取拉氏变换，有传递函数：H(s) s 1或 H (f )1j2 f 1A(f) H(f)2)21其幅频、相频特性公式为:Vo ViA(f)0( f) arctg (2 f )一阶低通滤波器滤波器是由一个 RC元件组合而成的简单电路，所谓低通 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 止频率,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。高通电路为:设滤波器的输入电压为ex输出电压为ey,电路的微分方程同理，令=RC,对上式取拉氏变换，有:其幅频、相频特性公式为:分析可知，当f很小时，A（f）=

12、o，信号完全被阻挡，不能通过；当f很大时，A（f）=1 信号不受衰减的通过.2、补偿电路规律当t= 0+时，电容视为短路，电流只经过 C1、C2, V o由其分压得到Vo（0）Vi cctC1 C2当t=+ X时，电容视为开路，电流只经过 R1、R2, V o由其分压得到Vo（ ） ViR2R1 R2Vo（0）V o（）时，输出波形就是输入波形经分压后不失真传输，即此时有CiR C2R2当 Ci VC2R2/R，Vo（0）vVo（），出现欠补偿;当Ci>C2R2/Ri，Vo（0）>Vo（），出现过补偿。3、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 fH和fL,因为实际f