东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称:电路实验第四次实验实验名称:电路频率特性(EDA院(系:吴健雄学院专业:电类强化班姓名:沙小仕学号:61010131实验室:实验组别:同组人员:实验时间:2011年12月2日评定成绩:审阅教师: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、带通电路频率特性及有关参数;3.应用Multisim软件中的波特仪测试电路的频率特性。二、实验原理研究电路的频率特性,即是分析研究不同频率的信号作用于电路所产生的响应函数与激励函数的比值关系。通常情况下,研究具体电路的频率特性,并不需要测试构成电路所有元件上的响应与激励之间的关系,只要研究又工作目的所聚顶的某个元件或支路的响应与激励的关系。本实验主要研究一阶RC低通电路,二阶RLC低通、带通电路的频率特性。三、实验内容1.测试一阶RC低通电路的频率特性a建立电路b测试电路的截止频率f0初测约为144.923KHz。缩小测量范围,得到频率f0=144.687KHz,在H(jω=0.707107063处,f0处相位角恰为-45Deg。频特性曲线。从理论上计算,,与测量的值十分相近,仅相差1Hz,由于将曲线缩小范围的十分小时,呈直线状,因此实际上此值也是有一定的随机性在内的,不过整体的误差还是十分小的。从幅频特性曲线中也可以大致看出来,当log(f/f0=0即f/f0=1时,网络函数取值大致为0.7,验证了截止频率的正确。从相频曲线上可以看出,与纵坐标的交点值为-40度,不是-45度,这是由于曲线的拟合并不完全符合实际。2.测试二阶RLC带通电路的频率特性和品质因数1R=50Ωa如图所示建立电路图b测上限截止频率和下截止频率初测预估计频率范围缩小范围,更精确测得下限截止频率30.18KHz,上限截止频率为38.149KHz,谐振频率为33.93KHz。理论上,谐振频率为,,下限截止频率,上限截止频率为,所以。c分别测试0.001f0、0.01f0、0.1f0、0.5f0、f下、f0、f上、5f0、10f0、100根据测得数据在Excel内画图得幅频及相频曲线。曲线与波特仪显示的图形相似。2R=200Ωa如图所示建立电路图b测谐振频率、上限截止频率和下截止频率估测频率范围缩小范围更精确地测得上限截止频率为21.562KHz,下限截止频率53.397KHz,谐振频率为33.94KHz。理论上,谐振频率为,,下限截止频率,上限截止频率为,所以。c分别测试0.001f0、0.01f0、0.1f0、0.5f0、f下、f0、f上、5f0、10f0、100相频曲线也与50Ω时差距不是十分的大,下面经过对比发现两者的差别。350Ω与200Ω对比将以上幅频、相频曲线画在同一张图中画出来。发现200Ω电阻的电路Q值较小,因此BW较大,也就没有50Ω电阻电路的曲线那么陡峭,那么200Ω电阻电路的选频功能更好。3.测试二阶RLC低通电路的频率特性和品质因数a建立如图所示电路图b测谐振频率缩小横轴范围,更精确地测得谐振频率为:f0=33.936KHz,最高点频率为fm=32.025KHz。谐振频率的理论值为:,,最高点频率。实验值与理论值均比较接近,说明实验的误差十分的小。c分别测试0.001f0、0.01f0、0.1f0、0.5f0、f0、5f0、10f0、100f0所对应的相频曲线与纵坐标的交点为-90度,即为谐振点。发现网络函数H有一个极大值点,那是因为Q>0.707,会有个峰值出现,而峰值并非谐振点,略大于谐振频率,从实验数据中也可以很好的看出这条性质。从这里可以发现,Q值可以在一定程度上很好的描述网络函数H的曲线图,包括斜率、峰值等。四、思考题1.电路中输入信号源起什么作用?改变信号源的参数对测试结果有无影响?答:信号源只是使得电路工作而已,网络函数H与电压源的参数并无关系,所以改变信号源的参数对测试结果无影响。(注:由于实验室的电脑word是2003版本只能识别doc格式,而实验报告是在office2010内编辑的默认为docx格式,也可以兼容保存为doc格式,但是2003中的公式编辑器不兼容2010创建的公式,因此保存为doc格式时报告内的公式就自动转换为图片了,导致分辨率十分不高,并非直接截图……