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1、LimsEER电子实验报告东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称:电路与数字逻辑设计实践第3次实验实验名称：电路频率特性的研究院（系）：专业:姓名：学号：实验室：105实验组别:同组人员：实验时间：2010年22月14FI评定成绩：审阅教师：电路频率特性的研究一、实验目的1.掌握低通、带通电路的频率特性；2.应用Multisim软件测试低通、带通屯路频率特性及有关参数;3.应用Multisim软件中的波特仪测试屯路的频率特性。二、实验原理1.网络频率特性的定义1)网络函数一一正弦稳态情况下，网络的
2、响应相量与激励相量之比。2)一个完整的网络频率特性应包括幅频特性、相频特性两个方面。3)截止频率——输出电压降到输入电压的0.707时的频率(fo);通频带输出电压从最大降到0.707倍间的频率区间(Bw:O~2?rfo)2.网络频率特性曲线-T-CU21)—阶RC低通U1*=/=-arctan(vvc/?)jwcR+1Ji+(wcR)2a)幅频特性Uc/V一阶低通镐频特性旧3）鶴=/1、5Jl+（wcR）2贝IJ有—（）,“2=4；WTOO,〃2TO；低通。由图像看出，频率越低，信号越容易通过b）
3、相频特性一阶低通相频特性0(w)=-arctan(vvc7?)w=0,=0;w=,(p=-45s;wToo,0=-90°CR°截止频率：心磊2）二阶RLC带通U2a）谐振频率办=—（%=亠），此时有电路如下图特性:271^1LCyjLC（L、C一定时，改变R值就能影响电路的选频特性，R越小，Q越大，选频特性越好）;c）幅频特性和相频特性=£，则有1=.U—2-加如下图3）二阶RLC低通CU1*U2a)谐振频率九=2b)幅频特性和相频特性_匕_JVUCH(vv)==1—°Q90°arctan历+QW
4、Q则有IH(w)1=.u尺+河+丄〃+川(〃2一1)JvvC如下图所示:R2CC)fm~2LIW(vv)l.J〃2+Q2(〃2_])2"77令dO"(w)l)=o,解得“=0或Jl_缶,即wt=0;w2=w。J—击二巴二圣i__LJm2/r2叔2Q2对应的u,极大值为卩或#u1IE4Q11.测量方法对特征频率点极其上下百倍频程范围内选取频率点进行测量，包括对H(w)及/的测量，并根据测得的数据作出幅频特性曲线及相频特性曲线。三、实验内容1.测试一阶RC低通电路的频率特性1）建立电路I2）测试电路的截
5、止频率⑴幅频特性和相频特性的观察幅频特性曲线相频特性曲线⑵测试截止频率人出上图得，办二144.678kHz,对应相位角为45度。理论值为九12兀RC2X3MX50X22X”心144.76。阳"一5‘截止频率测量误差为144.760-144.678144.760x100%=0.057%相位差测量误差为0,可见测量值与理论值十分接近。⑶测试0.01f0,0.1f0,0.5f0,5f0,10f（U00f0点所对应的旧（加）1和（p的值数据记录如下:频率O.OlfOO.lfO0.5f0f05f0lOfOlO
6、OfOLog(f/f0)・2-0.300.7120.999950.9950.8940.7070.1960.09950.009980-0.572-5.705•26.566・44.582-78.689-84.288-89.427依据以上数据,借助matlab软件画出幅频特性曲线和相频特性曲线如下:一阶RC低通电路的幅频特性曲线一阶RC低通电路的相频特性曲线分析：可见与理论走势大致相同，但是由于采样点比较少，故曲线比较粗糙,不够平滑。2.测试二阶RLC带通电路的频率特性和品质因数A.R=50Q1）建立电路
7、XBP12)测试电路的谐振频率(1)幅频特性和相频特性的观察幅频特性曲线相频特性曲线(2)测试谐振频率办及上下限截止频率fl,f2o歹波特图示仪-XBP1由上图得,/o=33.885kHZo理论值为九=—=—/=33.949KHZ2兀QLC2龙Jlx10一3x22xl0'9谐振频率测量误差为33.949-33.88533.949x100%«0.19%下限上限/f=30.1S5kHzJ{,=3&145kHzBw=2tt(J上-了下)=49.989好辽2=^^=4.257Bw理论值为丄卩=丄卜曲=4.
8、264R、C50V22xio-9故误差为°264-4.257xl00%=0j6%4.264误差非常小，即测量值非常接近于真实值。(3)测量O.OOlfOQ(HfOQlfOQ5fO,f下/0』±,5f0,10f0,100f0,1000f0的l"w)l和0的值数据记录如下：频率O.OOlfOO.OlfOO.lfO0.5f0f下F0F±5f0lOfOlOOfOlOOOfOLog(f/fO)・3・2-0.3-0.0500.050.71232.34xlO-42.34xlO-30
