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6.2 RC正弦波振荡器及其应用okk
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3秒自动关闭窗口[实用新型]医用电参量检测装置有效
申请/专利权人：
公开/公告号：CNU
发明/设计人：
公开/公告日：
主分类号：
分类号：;;;
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【说明书】：
技术领域本实用新型涉及医用测试仪器，尤其涉及一种能测量医用电参数的频率的医用电参量检测装置。背景技术现有的医用电参量检测装置可以测量多种医用电参数，例如电流、电压等，是医护人员常备的测量工具。但是现有的医用电参量检测装置能测量的电学参数较少，功能较少。实用新型内容本实用新型解决的问题是提供一种医用电参量检测装置，能精确测量医学电参数的频率。为解决上述问题，本实用新型提供了一种医用电参量检测装置，包括：电源、显示器、单片机控制器、电压检测电路、电流检测电路、电阻检测电路和频率检测电路，所述单片机控制器与电源、显示器、电压检测电路、电流检测电路、电阻检测电路、频率检测电路分别连接，所述频率检测电路包括标准信号输入端、被测信号输入端、门控信号输入端、D触发器，第一计数器、第二计数器和运算器，所述标准信号输入端与第一计数器的时钟输入端相连，所述门控信号输入端与D触发器的D端相连，所述被测信号输入端分别与D触发器的输入端、第二计数器的时钟输入端相连，所述D触发器的输出端分别与第一计数器、第二计数器的时钟使能端相连，所述第一计数器、第二计数器的输出端与运算器相连，利用所述运算器获得被测信号的频率。可选的，还包括电容检测电路，包括：信号源产生单元、二阶有源带通滤波电路、交直流转换电路和二阶低通滤波器，所述信号源产生单元、带通滤波器、交直流转换电路和二阶低通滤波器依次连接，且所述二阶低通滤波器与单片机控制器相连接。可选的，所述信号产生电路为文氏电桥振荡电路。可选的，所述单片机控制器具有USB功能控制器。可选的，所述电阻检测电路包括：基准电阻、待测电阻和运算放大器，所述基准电阻的一端与检测电压输入端相连接，所述运算放大器的正向输入端与基准电压相连接，所述运算放大器的反向输入端分别与基准电阻的另一端和运算放大器的输出端相连接。可选的，所述电压检测电路包括直流电压检测电路和交流电压检测电路。可选的，所述直流电压检测电路包括直流电压输入端、分压器、输入阻抗转换器和A/D转换器，所述直流电压输入端、分压器、输入阻抗转换器和A/D转换器依次连接，且所述A/D转换器与单片机控制器相连接。可选的，所述交流电压检测电路包括交流电压输入端、交直流转换电路、分压器、输入阻抗转换器和A/D转换器，所述交流电压输入端、交直流转换电路、分压器、输入阻抗转换器和A/D转换器依次连接，且所述A/D转换器与单片机控制器相连接。可选的，所述交直流转换电路为精密半波整流电路。可选的，所述电源为线性稳压电源。与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：所述医用电参量检测装置具有频率检测电路，且所述频率检测电路的分频器的输出端与D触发器的D端相连，所述被测信号输入端分别与D触发器的输入端、第二计数器的时钟输入端相连，所述D触发器的输出端分别与第一计数器、第二计数器的时钟使能端相连，利用第一计数器、第二计数器分别对标准信号和被测信号进行计数，可以较精确地获得医用电参数的频率，误差小。附图说明图1是本实用新型实施例的医用电参量检测装置的结构示意图；图2是本实用新型实施例的电阻检测电路的结构示意图；图3是本实用新型实施例的文氏电桥振荡电路的结构示意图；图4是本实用新型实施例的精密半波整流电路的结构示意图；图5是本实用新型实施例的频率检测电路的结构示意图；图6是本实用新型实施例的测频过程中信号的时序图。具体实施方式由于现有的医用电参量检测装置功能较少，因此本实用新型提供了一种医用电参量检测装置，包括电压检测电路、电流检测电路、电阻检测电路和频率检测电路，利用一台医用电参量检测装置即能对多种医用电学参数，包括电压、电流、电阻和频率等进行检测，能提高设备的集成度，且能较精确地获得被测信号的频率，误差小。下面结合附图，通过具体实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述。请参考图1，为本实用新型实施例的医用电参量检测装置的结构示意图，包括：电源10、显示器20、单片机控制器30、电压检测电路40、电流检测电路50、电阻检测电路60、电容检测电路70和频率检测电路80，所述单片机控制器30与电源10、显示器20、电压检测电路40、电流检测电路50、电阻检测电路60、电容检测电路70、频率检测电路80分别连接。在本实施例中，所述电源10为线性稳压电源，由于线性稳压直流电源的特点是：电路简单；输出电压比输入电压低；反应速度快，输出纹波较小；工作产生的噪声低。在其他实施例中，所述电源还可以采用开关电源。在本实施例中，所述显示器20为液晶屏，可以以文字加数字的形式显示当前测量值，显示直观、准确。所述单片机控制器30为51单片机，在本实施例中，所述51单片机为C8051F系列单片机，是一种完全集成的混合信号片上系统型MCU（微控制单元）。所述单片机控制器30还具有USB功能控制器，利用所述USB功能控制器将所述医用电参量检测装置与电脑主机相连接，使得电脑主机可以获取医用电参量检测装置的信息，且有利于对医用电参量检测装置进行开发调试。所述电压检测电路40包括直流电压检测电路和交流电压检测电路。所述直流电压检测电路包括直流电压输入端、分压器、输入阻抗转换器和A/D转换器，所述直流电压输入端、分压器、输入阻抗转换器和A/D转换器依次连接，且所述A/D转换器与单片机控制器相连接。所述交流电压检测电路包括交流电压输入端、交直流转换电路、分压器、输入阻抗转换器和A/D转换器，所述交流电压输入端、交直流转换电路、分压器、输入阻抗转换器和A/D转换器依次连接，且所述A/D转换器与单片机控制器相连接。在本实施例中，直流电压检测电路的分压器、输入阻抗转换器、A/D转换器和交流电压检测电路的分压器、输入阻抗转换器、A/D转换器共用同一组电路。在其他实施例中，所述直流电压检测电路的分压器、输入阻抗转换器、A/D转换器与交流电压检测电路的分压器、输入阻抗转换器、A/D转换器为两组不同的电路。所述医用电参量检测装置的分压器采用直流电压衰减网络进行分压，所述电压衰减网络由5个电阻依次为相邻电阻十倍的电阻构成精密电阻分压器，总电阻为10M欧左右，可将0-1000V的被测直流电压一律衰减到200mV左右，再进行测量，且保证了相邻档位之间的衰减倍数大约都是10倍关系。所述输入阻抗转换电路采用运算放大器的跟随电路，利用运放的高输入阻抗、高放大倍数和良好的线性参数变换功能，用来降低A/D输入阻抗。所述运放是采用了高精度、高输入阻抗的CMOS型运算放大器LMC6082，其输入阻抗可达1T欧。且由于在自动量程跳档、切换量程的过程中会造成信号瞬间未衰减而进入A/D测量端口，造成A/D转换器以及其他器件的损坏，故在输入阻抗转换之前加入一箝位限幅电路。所述电阻检测电路60为运放反向放大电路，通过对人体电阻的测量可以获得人体脂肪量等参数。请参考图2，为所述电阻检测电路60的结构示意图，具体包括：基准电阻601、待测电阻602和运算放大器603，所述基准电阻601的一端与检测电压输入端Vs相连接，所述运算放大器603的正向输入端接地，所述运算放大器603的反向输入端分别与基准电阻601的另一端、待测电阻602的一端相连接，所述运算放大器603的输出端与待测电阻602的另一端、检测电压输出端Vo相连接。通过合理调整基准电阻601，利用所述运放反向放大电路将电阻值转化为电压值，从而实现电阻的测量。在本实施例中，所述医用电参量检测装置包括电容检测电路70。在其它实施例中，所述医用电参量检测装置也可以不包括电容检测电路。所述电容检测电路70具体包括：信号源产生单元、二阶有源带通滤波电路、交直流转换电路和二阶低通滤波器，所述信号源产生单元、带通滤波器、交直流转换电路和二阶低通滤波器依次连接，且所述二阶低通滤波器与单片机控制器相连接。利用400Hz正弦波信号将被测电容量Cx变成容抗Xc，然后进行C/U转换，把Xc转换成交流信号电压，再经过A/D转换器取出平均值电压因与Cx成正比，故只需适当调节电路参数即可直接读出电容量。所述信号源产生单元为文氏电桥振荡电路，请参考图3，为所述文氏电桥振荡电路的结构示意图。在本实施例中，所述文氏电桥振荡电路的R1、C1、R2、C2电阻与电容的串并网络作为选频和反馈网络，它的起振条件为R4&2R3，由图3可得:
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高智&让创新无法想象1900万件&专利数据实验十一 集成运算放大器组成的RC文氏电桥振荡器
一、 实验目的
1． 掌握产生自激振荡的振幅平衡条件和相位平衡条件；
2． 了解文氏电桥振荡器的工作原理及起振条件和稳幅原理。
二、 实验原理：
1. 产生自激振荡的条件：
所谓振荡器是指在接通电源后，能自动产生所需的信号的电路。
当放大器输入正反馈时，电路可能产生自激振荡，因此，一般振荡器都由放
大器和正反馈网络组成。其产生自激振荡的基本条件为：
（1） 振幅平衡条件：反馈信号的振幅应该等于输入信号的振幅，即
（2） 相位平衡条件：反馈信号与输入信号同相位，其相位差应为：
Ф = ФA + ФF = ±2n （n = 0、1、2……）
为了振荡器容易起振，要求|AF|&1，即：电源接通时，反馈信号应大于输入
信号，电路才能振荡，而当振荡器起振后，电路应能自动调节使反馈信号的振幅
应该等于输入信号的幅度，这种自动调节功能称为稳幅功能 。电路振荡产生的
信号为矩形波信号，这种信号包含着多种谐波分量，故也称为多谐振荡器。为了
获得单一频率的正弦信号，要求在正反馈网络具有选频特性，以便从多谐信号中
选取所需的正弦信号。本实验采用RC串-并联网络作为正反馈的选频网络，其与
负反馈的稳幅电路构成一个四臂电桥，如图所示，故又称为文氏振荡器。
2. RC串-并联网络的选频特性：
RC串-并联网络如图2(a)所示，其电压传输系数为：
VF(+)11+jwR2c2F（+）===VOR1++(1++)+j(wc2R1-)jwc1jwR2c2R2c1wc1R2
3+j(wRc-)wRc
1若令上式虚部为零,即得到谐振频率fo为：fo= 2πRC
当f= fo时，传输系数最大相移为0；幅频特性相频特性如图2（b）（c）
3. 自动稳幅：
由运算放大器组成的RC文氏电桥振荡器原理图如图3所示，负反馈系数为：
F(-)= 当R1= R2= R， C1= C2= C时，则上式为：F(+)=11R1+RFRFVF(-)R1==1+。 =，在深度负反馈情况下：AF=VoR1+RFF(-)R1R1
因此，改变RF或者R1就可以改变放大器的电压增益。
通常可以利用二极管、稳压管和热敏电阻的非线性特征，或场效应管的可变
电阻特性来自动地稳定振荡器的幅度。由振荡器起振条件，要求|AF + |&1，
当起振后，输出电压幅度将迅速增大，以至进入放大器的非线性区，造成输出波
形产生平顶削波失真现象。为了能够获得良好的正弦波，要求放大器的增益能自
动调节，以便在起振时，有|AF + |&1；起振后，有 AF +
=1，达到振幅平
衡条件。那么如何能自动地改变放大器的增益。由于负反馈放大器的增益完全由
反馈系数VF(?)决定。因此，若能自动改变Rf和R1的比值，就能自动稳定输出幅
度，使波形不失真。自动稳幅的方法很多，通常可以利用二极管、稳压管和热敏
电阻的非线性特征，或场效应管的可变电阻特性来自动地稳定振荡器的幅度。下
面以二极管为例说明其稳幅原理。当电路接通电源时，由于设计时令RF&3R1，
则在fo点VF&Vi，满足起振条件，振荡器振荡，由于起振时V0较小，二极管两
端的电压较小，二极管工作在Q1点则其等效的直流电阻较大；随着振荡器输出
电压V0增大，二极管两端的电压较大，二极管由Q1上升到Q2点，则二极管D1、
D2并联在RF两端，二极管稳幅原理图随着Vo的逐渐增大，RD减少，从而使总
的反馈电阻Rf减小，负反馈增强，放大器增益下降，达到自动稳幅的目的。
三、 实验仪器
2. 函数信号发生器
3. 直流稳压电源
4. 数字万用表
5. 多功能电路实验箱
6. 交流毫伏表
四、 实验内容
1．电路分析及参数计算
分析图6的工作原理并计算参数。
运算放大器和RF1，RF2及RW构成同相放大器，调整Rw
即可调整放大器的
增益；RC串-并联网络构成选频网络；选频网络的输出端经过R2，R3构成分压
电路分压送运算放大器的同相端，构成正反馈，D1，D2为稳幅二极管。
在不接稳幅二极管时，在谐振频率点，正反馈系数为：
Vf(+)1R2F(+)==?Vo3R2+R3 负反馈系数为：F(-)=Rw
Rf1+Rf2+Rw
（1） 为保证电路能稳定振荡，则要求：F(+)=F(-),由此，根据电路参数，
计算Rw的理论值；
R2(Rf1+Rf2)9.1?(15+5.1)由F(+)=F(-)可得，Rw==≈0.6281KΩ 2R2+3R32?9.1+3?91
（2） 同相放大器的电压增益AVF=
（3） 电路的振荡频率fo=
2.振荡器参数测试：
（1）按图6搭接电路，（D1，D2不接，K拨向1）经检查无误后，接通±12V
（2）调节Rw，用示波器观察输出波形，在输出为最佳正弦波，测量出输出
电压Vp-p；
测量得到Vp-p=20.9V
（3）测量Rw；
测量得到Rw=0.6095KΩ
（4）用李萨茹图测量振荡频率；
测量得到f0=1.545715kHz
3.振幅平衡条件的验证：
在振荡器电路中，调节RW，使输出波形为最佳正弦波时，保持RW不变，将
开关K拨向2，则即输入正弦信号（频率为振荡频率。峰-峰值Vip-p=100mV）则
电路变为同相放大器，用毫伏表测量Vi、Vo、VA、VF，填入表1；
将电路恢复为振荡器（开关K拨向1），调节RW，使输出波形略微失真，再
将开关拨向2，电路又变为同相放大器，用毫伏表测量Vi、Vo、VA、VF，填入表
将电路恢复为振荡器（开关K拨向1），调节RW，使输出波形停振，再将开
关拨向2，电路又变为同相放大器，用毫伏表测量Vi、Vo、VA、VF，填入表1；
4.观察自动稳幅电路作用：> rc选频电路实验报告
rc选频电路实验报告
时间： 来源： 本文已影响人
篇一：实验18RC选频网络特性测试 实验十八 RC选频网络特性测试 一、实验目的 1. 熟悉文氏电桥电路和RC双T电路的结构特点及其应用。 2. 学会用交流毫伏表和示波器测定以上两种电路的幅频特性和相频特性。 二、原理说明 1. 文氏桥电路 文氏电桥电路是一个RC的串、 并联电路，如图18-1所示。该电路 结构简单，被广泛地用于低频振荡电 路中作为选频环节，可以获得很高纯 度的正弦波电压。 用信号发生器的正弦输出信号作 图 18-1 为图18-1 的激励信号ui，并保持Ui 值不变的情况下，改变输入信号的频率f， 用交流毫伏表或示波器测出输出端相应于各个频率点下的输出电压Uo值，将这些数据画在以频率f 为横轴，Uo为纵轴的坐标纸上，用一条光滑的曲线连接这些点，该曲线就是上述电路的幅频特性曲线。 文氏桥路的一个特点是其输出电压幅度不仅会随输入信号的频率而变，而且还会出现一个与输入电压同相位的最大值，如图18-2所示。 由电路分析得知，该网络的传递函数为 o/ui 1/3 uo u?? 1 3?j(?RC?1/?RC)
当角频率???0?│β│＝ UoUi ?13 1RC 时，
，此时Uo与Ui 图18-2 同相。由图18-2可见RC串并联电 路具有带通特性。 2. 将上述电路的输入和输出分别接到 双踪示波器的YA和Y B两个输入端，改变 输入正弦信号的频率，观测相应的输入和输 出波形间的时延τ及信号的周期T，则两波形 ? 间的相位差为φ＝×360°＝φo－φi（输 T 出相位与输入相位之差） 图 18-3 将各个不同频率下的相位差φ画在以f为横轴，φ为纵轴的坐标纸上，用光滑的曲线将这些点连接起来， 即是被测电路的相频特性曲线，如图18-3所示。 由电路分析理论得知，当ω＝ωo＝ 1RC 12?RC ，即 f＝fo＝ 时，φ＝0，即Uo与Ui同相位。 3．RC双T电路RC双T电路如图18-4所示。 由电路分析可知：双T网络零输出的条件为：
1?1?1，C?C?C 123 RRR123 RR若选R1=R2=R，C1=C2=C
R 则R3? 2 ，C3?2C 该双T电路的频率特性为（令?
： RC 1 图18-4、双T 选频电路 ??0 2 1 1) R ?. 2j?C （?）?? F 2R(1?j?RC)11 1??RC RC 2 2 2 1?(1?( ) 2 ? 2 (R? j?C ) ??0 )?j4 ??0 当???0?1时，输出幅值等于
F(t) 0，相频特性呈现?90?的突跳。
18-5 图 18-6 参照文氏桥电路的做法，也可画出双T电路的幅频和相频特性曲线，分别如图18-5 和图18-6所示。 由图可见，双T电路具有带阻特性。 四、实验内容与步骤 1、测量RC串、并联电路的幅频特性。 1）、利用HE-15挂箱上“RC串、并联选频网络”线路，组成图18-1线路。取R=1KΩ，C=0.1 μF； 3）、改变信号源的频率f（由频率计读得），并保持Ui=3V不变，测量输出电压UO(可 2）、调节信号源输出电压为3V的正弦信号，接入图18-1的输入端；先测量β=1/3时的频率f0，然后再在f0左右设置其它频率点测量。)2、测量RC串、并联电路的相频特性 将图18-1的输入Ui和输出U0分别接至双踪示波器的YA和YB两个输入端，改变输入正弦信号的频率，观测不同频率点时，相应的输入与输出波形间的时延τ及信号的周期T。两波形间的相位差为：???o??i?? ?360? 3、测量RC双T电路的幅频特性（参照步骤1）。 4、测量RC双T电路的相频特性（参照步骤2）。 五、实验注意事项 由于信号源内阻的影响，输出幅度会随信号频率变化。因此，在调节输出频率时，应同时调节输出幅度，使实验电路的输入电压保持不变。 六、预习思考题 1、 根据电路参数，估算电路两组参数时的固有频率f0。 2、 推导RC串并联电路的幅频、相频特性的数学表达式。 七、实验报告 1、 根据实验数据，绘制幅频特性和相频特性曲线。找出最大值，并与理论 计算值比较。 2、 讨论实验结果。 3、 体会及其它。篇二：RC选频电路 /xhb624/blog/item/033acb2b99a84e2bd52af1d9.html RC一阶电路在正弦信号激励下的响应 前面讨论的RC电路是在直流信号和脉冲信号激励下的响应，下面来讨论RC电路在不同频率正弦信号激励下的响应。 从第二章的内容已知，电容C对不同频率的正弦信号呈现出不同的阻抗，利用电容的这种特性可以组成各种不同形式的滤波器。所谓的滤波器就是能够让指定频段的信号顺利通过，而将其他频段的信号衰减掉的电路。下面来介绍由RC电路组成的滤波器。 3．4．1 RC低通滤波器 1、电路的组成 所谓的低通滤波器就是允许低频信号通过，而将高频 信号衰减的电路，RC低通滤波器电路的组成如图3-17所 示。 2、电压放大倍数 在电子技术中，将电路输出电压与输入电压的比定义为电路的电压放大倍数，或称为传递函数，用符号Au来表示，在这里Au为复数，即 令，则 （3-19） 的模和幅角为
（3-20） （3-21） 式3-19称为RC低通电路的频响特性，式3-20称为RC低通电路的幅频特性，式3-21称为RC低通电路的相频特性。在电子电路中，描述电路幅频特性和相频特性的单位通常用对数传输单位分贝。 3、对数传输单位分贝（dB）的定义 在电信号的传输过程中，为了估计线路对信号传输的有效性，经常要计算的值。式中的P0和Pi分别为线路输出端和输入端信号的功率。当多级线路相串联时，总的的值为： 对上式取对数可简化计算，利用对数来描述的 贝尔（B）。即，被定义为对数传输单位 （3-22） 贝尔的单位太大了，在实际上通常用贝尔的十分之一为计量单位，称为分贝（dB）。即，1B=10dB。 因为，所以，对于等电阻的一段网络，贝尔也可用输出电压和输入电压的比来定义。即
（3-23） 当电压放大倍数用dB做单位来计量时，常称为增益。根据增益的概念，我们通常将对信号电压的放大作用是100倍的电路，说成电路的增益是40dB，电压放大作用是1000倍的电路，说成电路的增益是60dB，当输出电压小于输入电压时，电路增益的分贝数是负值。例-20dB说明输入信号被电路衰减了10倍。 4.低通滤波器的波特图 利用对数传输单位，可将低通滤波器的幅频特性写成 （3-24） 下面分几种情况来讨论低通滤波的幅频特性： （1）当f等于通带截止频率fP时 当f=fP时，式3-24变成 （3-25） 由上式可得通带截止频率fP的物理意义是：因低通电路的增益随频率的增大而下降，当低通电路的增益下降了3dB时所对应的频率就是通带截止频率fP。若不用增益来表示，也可以说，当电路的放大倍数下降到原来的0.707时所对应的频率。对于低通滤波器，该频率通常又称为上限截止频率，用符号fH来表示。根据fP的定义可得fH的表达式为： （3-26） （2）当f&10fP时 当f&10fP时，式3-24中的 果为
项比10大,公式中的1可忽略,式3-24的结
（3-27） 3-27式说明频率每增加10倍，增益下降20dB，说明该电路对高频信号有很强的衰减作用，在幅频特性曲线上，3-27式称为-20dB/十倍频线。 （3）当f&0.1fP时 当f&0.1fP时,式3-24中的项比 0.1小,可忽略,式3-24的结果为0dB。说 明该电路对低频信号没有任何的衰减作 用，低频信号可以很顺利的通过该电路， 所以该电路称为低通滤波器。 根据上面讨论的结果所画的幅频特性 曲线称为波特图，RC低通滤波器的波特图 如图3-18所示。 图3-18的上部是幅频特性，下部是相频特性。幅频特性中的曲线是按3-24式画的波特图，折线则是利用0dB线和十倍频20dB线所作的近似画法。 用MATLAB语言绘制RC低通滤波器波特图的请参阅附录D的内容。 3．4．2 RC高通滤波器 1、电路的组成 所谓的高通滤波器就是允许高频信号通过，而将低频 信号衰减的电路，RC高通滤波器电路的组成如图3-19所 示。比较图3-17和3-19可得，RC高通滤波器和低通滤波 器电路的主要差别是在输出电路上。当电路由电容两端输 出时为低通滤波器，而从电阻两端输出时，为高通滤波器。 2、电压放大倍数 与低通滤波器讨论问题的方法一样，根据串联分压公式可得高通滤波器的电压放大倍数为： 令，则 （3-28） 的模和幅角为 （3-29） （3-30） 式3-27称为RC高通电路的频响特性，式3-28称为RC高通电路的幅频特性，式3-29称为高通电路的相频特性。 3.高通滤波器的波特图 利用对数传输单位，也可将高通滤波器的幅频特性写成 （3-30） 下面分几种情况来讨论高通滤波的幅频特性： （1）当f=fP时 当f=fP时，式3-30变成 （3-31）篇三：实验十三
RC串、并联选频网络特性的测试 实验十三
ＲＣ串、并联选频网络特性的测试
一．实验目的 1．研究ＲＣ串、并联电路及ＲＣ双Ｔ电路的频率特性。 2．学会用交流毫伏表和示波器测定ＲＣ网络的幅频特性和相频特性。 3．熟悉文氏电桥电路的结构特点及选频特性。 二．原理说明 图15－1所示ＲＣ串、并联电路的频率特性： ?U N(j?)?ｏ? U i 1 3?j(?RC? 1 )?RC
? ? uo 图 15-1其中幅频特性为： U A(?)?o? Ui 1 32?(?RC? 12 )?RC
?RC? 相频特性为：?(?)??o??i??3 1RC f 幅频特性和相频特性曲线如图15－2所示，幅频特性呈带通特性。 f 11 时，A(?)?，?(?)?0?， RC3 1 ｕO与ｕI同相，即电路发生谐振，谐振频率f0?。 2?RC 当角频率?? ?图15-2 也就是说，当信号频率为ｆ0时，ＲＣ串、并联电路的输出电压ｕO与输入电压ｕi同相，其大小是输入电压的三分之一，这一特性称为ＲＣ串、并联电路的选频特性，该电路又称为文氏电桥。 测量频率特性用‘逐点描绘法’，图15－3为用交流毫伏表和双踪示波器测量ＲＣ网络频率特性的测试图。示波器图 15－3 图 15－4测量幅频特性：保持信号源输出电压（即ＲＣ网络输入电压）Ui恒定，改变频率ｆ，用交流毫伏表监视Ui，并测量对应的ＲＣ网络输出电压UO，计算出它们的比值A＝UO／UI，然后逐点描绘出幅频特性； 测量相频特性：保持信号源输出电压（即ＲＣ网络输入电压）Ui恒定，改变频率ｆ，用交流毫伏表监视Ui，用双踪示波器观察ｕO与ｕi波形，如图15－4所示，若两个波形的延时为Δｔ，周期为T，则它们的相位差?? ?t ?360?，然后逐点描绘出相频特性。
T 用同样方法可以测量ＲＣ双Ｔ电路的幅频特性，ＲＣ双Ｔ电路见图15－5，其幅频特性具有带阻特性，如图15－6所示。 0.01?F 0.01?F A f 图 15－5
三．实验设备 1．信号源（含频率计）； 2．交流毫伏表； 3．MEEL－06组件； 4．双踪示波器(自备)。
四．实验内容 1．测量ＲＣ串、并联电路的幅频特性 实验电路如图15－3所示，其中，RC网络的参数选择为：Ｒ＝200Ω，Ｃ＝2.2μＦ，信号源输出正弦波电压作为电路的输入电压ｕi，调节信号源输出电压幅值，使Ui＝2V。 改变信号源正弦波输出电压的频率f（由频率计读得），并保持Ui=2V不变（用交流毫伏表监视），测量输出电压U0，（可先测量A?个频率点，测量U0），将数据记入表15－1中。 在图15－3的RC网络中，选取另一组参数：Ｒ＝2kΩ，Ｃ＝0.1μＦ，重复上述测量，将数据记入表15－1中。 1 时的频率fo，然后再在fo左右选几32．测量ＲＣ串、并联电路的相频特性 实验电路如图15－3所示，按实验原理中测量相频特性的说明，实验步骤同实验1，将实验数据记入表15－2中。 3．测定ＲＣ双Ｔ电路的幅频特性 实验电路如图15－3所示，其中RC网络按图15－5连接，实验步骤同实验1，将实验数据记入自拟的数据表格中。五．实验注意事项 由于信号源内阻的影响，注意在调节输出电压频率时，应同时调节输出电压大小，使实验电路的输入电压保持不变。
六．预习与思考题 1．根据电路参数，估算ＲＣ串、并联电路两组参数时的谐振频率。 2．推导ＲＣ串、并联电路的幅频、相频特性的数学表达式。 3．什么是ＲＣ串、并联电路的选频特性？当频率等于谐振频率时，电路的输出、输入有何关系？ 4．试定性分析ＲＣ双Ｔ电路的幅频特性。 七．实验报告要求 1．根据表15－1和表15－2实验数据，绘制ＲＣ串、并联电路的两组幅频特性和相频特性曲线，找出谐振频率和幅频特性的最大值，并与理论计算值比较。 2．设计一个谐振频率为1ｋHZ文氏电桥电路，说明它的选频特性。 3．根据实验3的实验数据，绘制ＲＣ双Ｔ电路的幅频特性，并说明幅频特性的特点。
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