典型环节频率特性分析实

1、实验三典型环节频率特性分析一实验目的学习频率特性分析仪的使用；掌握频率特性测试方法；掌握由对象频率特性求传递函数的方法。二实验设备及简介实验设备TD4011A 频率特性分析仪，微计算机，打印机。TD4011A 频率特性分析仪简介图 1TD4011A 频率特性分析仪显示区TD4011型频率特性分析仪数字键区ABGENERATOR789SelectVHz456RESETsR-LOGRqOver123CLEAR上档键.0ENTERDELAYCYCLEAMPLFREQFFDLOGDLIN电源开关 POWERSETUPGENERATORANALYZERRECYCLESIGLESTOPHOLDLOGLIN

2、 LOGLINOFFLOCALPRINTPROGRAMDOWNAUTO30mV300mV3V30V300VA+jBR/ qLOGR/ q下档键HLHL功能键区信号发生器输出分析仪输入图 2TD4011A 频率特性分析仪面板图TD4011A 分析仪如图1 所示，由信号发生器和分析器组成。其面板图如图2 所示。主要按键功能：上档键SETUP。按一次灯亮，上档功能有效。再按一次，灯灭，上档功能无效。DELAY 延迟时间。分0.1s 、1s、 10s 三档。每按一次，循环改变一次。CYCLE 积分周数。分1、10、 100、 1000 三档。每按一次，循环改变一次。积分周数大精度高。AMPL 信号发生

3、器输出电压值。FREQ 信号发生器输出频率值。FMAX 扫频（即频率按顺序变化）频率上限。FMIN 扫频频率下限。DLOG 对数扫频增量（每倍频程扫频步数）DLIN 线性扫频增量（单位：Hz ）PROGRAM 前后面板输入选择。0 为前面板输入， 1 为后面板输入。用数字键区SELECT 键改变。 以上功能设定，均由ENTER 键确认，且相关功能键上的灯灭后方能生效。1DOWN下档键。按一次灯亮，下档功能有效。再按一次，灯灭，下档功能无效。下档功能中AUTO 、 30mV 、 300mV 、 3V 、 30V 、 300V 为输入量程选择；下档功能中、为输入波形选择（只有正弦状态才能进行频响测

4、量）；下档功能中A+jB、R/q 、 LOGR/ q 为显示方式选择。 下档键功能均为灯亮有效。DOWN中档键SETUP键和键指示灯都不亮时中档功能有效。RECYCLE 发生器输出连续扫频信号；SINGLE发生器输出单步扫频信号；STOP 测量停止。只有此键灯亮时才能对面板状态进行设定；HOLD 将发生器信号保持在扫频范围内的某一频率上；LOG 对数上扫（即发生器信号频率按对数规律由FMIN 至 FMAX 变化）；LIN 线性上扫； LOG 对数下扫； LIN 线性下扫；OFF 关断扫频；LOCAL 与计算机进行通讯；PRINT 打印，实验中此功能不用；PROGRAM 信号源停止时的相位设置。

5、 按键位于中档键标识处，特别提醒上档和下档功能设定时，均要按在中档位置。数字键区Select 选择键；RESET 复位键，强迫进入初始状态；CLEAR 发生器显示清零，不清内存；ENTER 确认键。三实验内容及步骤1.已知环节 1，测试其频率特性。CR1实验前准备内容环节 1 网络如图 3 所示， R1 200K ， R2 2KuiR2uo，C 1 F。求出环节传递函数及频率特性。图3 环节 1电路图 绘制环节的对数幅频渐近线，并进行修正；绘制其对数相频特性；由对数频率特性确定实验频率f 的最佳范围（注意：f2仪器允许频率范围）。0.001 1000Hz实验步骤打开计算机，进入WIN98 操作

6、系统，将软件狗插入USB 接口。2将网络 1 的输入、输出端分别接入分析仪前面板的发生器输出端和分析仪输入端，打开分析仪电源开关，预热数分钟后，轻按RESET键（在数字键区）复位。设置 TD4011A 分析仪参数：设置发生器参数：延迟时间为 0.1；积分周数为 1；输出电压为 1V ；扫频频率上限和下限自选；对数扫频增量为 5；选择前面板输入。以上参数设定参考分析仪简介。b) 选择输入状态及显示方式：量程为自动；波形为正弦；显示方式为LOGR/ q 。c) 选择扫频状态： 在STOP 、 OFF灯亮的情况下， 按下LOCAL（计算机通讯） 、 LOG （对数上扫）键。频率测量： 双击计算机屏幕

7、上图标， 出现数据处理系统画面如图4 所示，在菜单栏点击 “文TD4011件”“数据调入”“从串口读取数据”（或直接点击快捷菜单第二块“从串口读取数据”）；再点击菜单栏“设置”“角度范围-180 +180”。然后在画面上端选择“接受数据”，计算机处于接收状态，再按分析仪RECYCLE（连续）键开始测量。由于开始频率较低，速度慢，请同学耐心等待。图 4数据处理画面3图 5 显示数据画面显示打印曲线：待分析仪测量结束即 STOP 、 OFF 灯亮后，点击画面上“停止接收”选项，再点击“显示数据” ，出现数据显示画面如图 5 所示。选择“绘图”菜单的“波特图” ，出现图形显示画面如图 6 所示。再选

8、择图框下方的“线图”按钮，图框中同时显示BODE 图的幅频和相频特性曲线。如果频率范围不合适，修改后重复测量。合适则打印曲线。2 测试未知网络频率特性，求环节传递函数。实验步骤将网络 2 的输入、输出端分别接入分析仪前面板的发生器输出端和分析仪输入端；设置分析仪参数同内容1 的实验步骤，频率扫频范围为0.05Hz 1000Hz 。测试、接收数据，显示打印曲线，同内容1 的实验步骤、。图 6图形显示画面四实验预习报告要求：写出网络 1 的传递函数，画出其对数幅频渐近线及相频特性，并进行修正。2.确定实验的频率f 范围(2f ，仪器允许频率范围0.001 1000Hz) 。五实验报告要求：整理网络 1 的实验曲线，对数幅频、相频采用同一频率轴分别绘制，且纵坐标单位分别为20lg A（）（ dB），A=Uo /Ui；( ) 。横坐标单位为rad/s)。与修正的曲线进行比较，分析误差原因。2.整理网络 2 的实验曲线（要