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电路频率特性的研究

东南大学电工电子实验中心

实验报告

课程名称：电路实验

第五次实验

实验名称：电路频率特性的研究

院（系）：专业：

姓名：学号：

实验室: 实验组别：

同组人员：实验时间：09年12 月23 日评定成绩：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

(一)：网络频率特性的定义

在正弦稳态情况下，网络的响应向量.Y 与激励向量.

X 之比称为网络函数。它可以写为.

().|()||()|j w Y H w H jw e X

由上式可知，网络函数是频率的函数，其中网络函数的模|()|H jw 与频率的关系称为幅频特性，网络函数的相角()w ?与频率的关系称为相频特性，后者表示了响应与激励的相位差与频率的关系。

(二)：网络频率特性曲线

1）一阶RC 低通电路

网络函数：

其模为：

辐角为:

显然，随着频率的增高，|H(j ω)|将减小，这说明低频信号可以通过，高频信号被衰

(a) RC低通网络

(b) 幅频特性

().

1/1

1/1i

U j c H j R j C j RC

U ωωωω===

++()H j ω=

()()

arctan RC ?ωω=-

减或抑制。当ω=1/RC ，11

22f w

ππ==

,即U 0 /U i = 0.707.通常把U 0降低到0.707 U i 时的频率f

称为截止频率f0.

即01

2f RC

π=

2)二阶RLC 带通电路

1()R H jw s

U U =

相频特性曲线：

（1）当f = f 0

时，? = 0，电路阻性,产生谐振。（2）当f > f 0 时，? > 0 ，电路呈电感性。（3）当f < f 0 时，? < 0，电路呈电容性。

改变电源的频率,使频率为时，电路处于串联谐振状态. 当RLC 串联谐振时，0=?，C L U =，即纯电感和理想电容两端的电压相等。

显然，谐振频率仅与元件参数LC 的大小有关，而与电阻R 的大小无关。谐振时电感或电容两端电压与电源电压之比值用品质因数Q 表示，

即：

可见，当L,C 一定时，改变R 值就能影响电路的选频特性，即R 越小，Q 越大，

幅频曲线越窄，选频特性越好。

为了具体说明电路对频率的选择能力，规定幅频特性曲线的2

0.707U U ≥所包含的频率范围定义为电路通频带，用BW 表示.

210.707U U = 时的频率分别称为上限频率f 2及下限频率f 1，则通频带

212()W B f f π=-.

显然，BW 越小，曲线的峰就越尖锐，电路的选频性能就越好。 Q 值与BW 得关系为：0

f Q B π=

001R S L U Q U R RC ωω=

===0