电子科技大学：《电路分析基础 Electric Circuit Analysis》课程教学资源（电子技术基础标准实验报告）RC低通滤波器的设计与测试

电子科技大学电子工程 学院 标准实验报告 (实验)课程名称电子技术实验基础 电子科技大学教务处制表

电子科技大学 电子工程 学院 标 准 实 验 报 告 （实验）课程名称 电子技术实验基础 电子科技大学教务处制表

电子科披大学 实 验 报 告 学生姓名： 学号： 指导教师： 实验地点： 实验时间： 一、实验室名称：电子技术基础实验室 二、实验项目名称：RC低通滤波器的设计与测试 三、实验学时：2学时 四、实验原理： (1)转移函数概念 i。 转移函数表示为 U, 双口网络 0。 .=H(joe H(j)= 图1 (2)频率特性概念 转移函数的频率特性： H(j@= 转移函数的相频特性： p(o)=∠U。-∠U R (3)一阶RC滤波电路 一阶RC低通滤波器如图2所示，转移函数为 H(j@)= U=joc R+、1 1+j@RC o JoC 图2

电 子 科 技 大 学 实 验 报 告 学生姓名： 学 号： 指导教师： 实验地点： 实验时间： 一、实验室名称：电子技术基础实验室 二、实验项目名称：RC 低通滤波器的设计与测试 三、实验学时：2 学时 四、实验原理： （1）转移函数概念 转移函数表示为 图1 （2）频率特性概念 转移函数的频率特性： 转移函数的相频特性： （3）一阶RC滤波电路 一阶 RC 低通滤波器如图 2 所示，转移函数为: 图 2 + - Ui  U0  0 I  + - i I  双口网络 + - Ui  U0  0 I  + - i I  双口网络 0 i (j ) U H U ω =   ( ) ( ) j Hj e ϕ ω = ω 0 i (j ) U H U ω =   0 i ϕ ω( ) =∠ −∠ U U   ui R C ﹢ ﹢ ﹣ ﹣ uo ui R C ﹢ ﹢ ﹣ ﹣ uo 0 i 1 j 1 (j ) 1 1 j j U C H U RC R C ω ω ω ω = = = + +  

幅频特性： H(j@)= 相频特性：p(o)=-arctan 0 0. (4)相位差的测试方法 利用截距法（比较法）测量相位 差，如图3所示： 图3 X ×360° R (5)点频法测量幅频特性曲线 选取一定数量的频率点，改变信号源的频率（输入电压保持恒定），在各频率点处测量 输出电压，根据测量数据，可绘出幅频特性曲线。 五、实验目的： 1.了解低通滤波器的频率特性： 2.掌握网络频率特性的一般方法： 3.测量一阶RC低通滤波器的幅频和相频特性。 六、实验内容： 1.幅频和相频特性的测量 2.幅频和相频特性曲线 3.定量画出在2fc时，输入和输出的相位差波形 七、实验器材（设备、元器件)： 双踪示波器、VP5220D或EE641B 函数发生器、1641B 八、实验步骤： 1.选择电阻R和电容C,构成一阶RC低通滤波器。 2.频率调节于100z处，确定输入值为山=1v,并保持输入值不变。 3.改变频率，测量相应的输出值，并填入表格

幅频特性： 相频特性： （4）相位差的测试方法 利用截距法（比较法）测量相位 差，如图 3 所示： 图 3 （5）点频法测量幅频特性曲线 选取一定数量的频率点，改变信号源的频率（输入电压保持恒定），在各频率点处测量 输出电压，根据测量数据，可绘出幅频特性曲线。 五、实验目的： 1．了解低通滤波器的频率特性； 2．掌握网络频率特性的一般方法； 3．测量一阶 RC 低通滤波器的幅频和相频特性。 六、实验内容： 1. 幅频和相频特性的测量 2. 幅频和相频特性曲线 3. 定量画出在 2fc 时，输入和输出的相位差波形 七、实验器材（设备、元器件）： 双踪示波器、VP5220D 或 EE641B 函数发生器、1641B 八、实验步骤： 1. 选择电阻 R 和电容 C，构成一阶 RC 低通滤波器。 2. 频率调节于 100Hz 处，确定输入值为ui =1v，并保持输入值不变。 3. 改变频率，测量相应的输出值，并填入表格。 2 c H(j ) 1 1 ω ω ω   = +     c ( ) arctan ω ϕ ω ω   = −     1 360 X X ϕ =×°

4.带宽可由输出电压从最大值下降到0.707倍时的频率来定义。 5.工程上横轴采用对数坐标。 6.测量出，并用示波器定量观测f=2乐时的输入、输出波形，测出此时的相位差。 九、实验结论： 1. 幅频、相频测量结果： 表1一阶RC低通滤波器幅频、相频测试记录表 频率 0.01fc 0.1fc 0.5fc fe=15.9k 2fe 5fe 10fe (Hz) U0(V) 1 0.99 0.89 0.707 0.448 0.196 0.1 φ（°） 0 -5.7 -26.5 -45 -63.4 -78.7 -84.3 2. 幅频、相频特性曲线 10 f(KHE 图4 幅频特性曲线 9(⊙)4 10 f(RHE) 图5 相颜特性曲线 3.f=2乐时的输入、输出波形

4. 带宽可由输出电压从最大值下降到 0.707 倍时的频率来定义。 5. 工程上横轴采用对数坐标。 6. 测量出 fc，并用示波器定量观测 f = 2fc时的输入、输出波形，测出此时的相位差。 九、实验结论： 1. 幅频、相频测量结果: 表 1 一阶 RC 低通滤波器幅频、相频测试记录表 2. 幅频、相频特性曲线 3. f = 2fc 时的输入、输出波形 频率 （Hz） 0.01 fc 0.1 fc 0.5fc fc =15.9 k 2fc 5fc 10fc U0(V) 1 0.99 0.89 0.707 0.448 0.196 0.1 φ(°) 0 -5.7 -26.5 -45 -63.4 -78.7 -84.3 图4 幅频特性曲线 图5 相频特性曲线

UO p=-63.4° t(ms) 图6输入、输出波形(f=2) 实验结果基本符合理论要求 十，总结及心得体会： 通过测试完成了实验，所得数据符合要求，验证理论结论。 十一、对本实验过程及方法、手段的改进建议： 无 报告评分： 指导教师签字：

实验结果基本符合理论要求 十．总结及心得体会： 通过测试完成了实验，所得数据符合要求，验证理论结论。 十一、对本实验过程及方法、手段的改进建议： 无 报告评分： 指导教师签字： 图6 输入、输出波形（f = 2fc） ϕ = −63.4