61电路频域测量-策动点阻抗.docxVIP

实验四：6.1电路的频域测量——策动点阻抗一 、实验目的：(1)掌握策动点阻抗的测量方法。(2)掌握示波器测量相位差的方法。二、实验仪器和器材AFG 2005信号发生器、ss-7804示波器、实验箱。三、实验内容1.RC串并联电路策动电阻抗的测量图中R=1.2kΩ，C1=0.47μF，C2=0.047μF。分别测量频率为500Hz、2kHz、4kHz、10kHz时策动点阻抗。2.RC串联电路策动电阻抗的测量R=510Ω，C=0.1μF。分别测量频率为200Hz、2kHZ、5kHz、10kHZ时的策动点阻抗。RC串并联电路 RC串联电路四、MULTISIM实验仿真：1、RC 串并联电路策动点阻抗的测量RC 串并联电路如图所示，图中R = 1.2kΩ，C1=0.47 uF，C2 =0.047 uF。分别测量频率为500 Hz 、2kHz、4 kHz、10 kHz 时的策动点阻抗。2、 R电路串联电路策动点阻抗的测量RC串联电路如图所示，图中R=510Ω，C=0.1μF。分别测量频率为200Hz、2KHz、5KHz、10kHz时的策动点阻抗。五、实验原理测量电流采用接入小电阻r的间接测量法。7参考点，测量的电压存在一定误差，所以阻r应尽可能小（取10）以减小测量误差双迹法：通过测量波形数据可以得到电压波形的特征值，V1m和V2m是两个正弦电压最大值，T是两个正弦电压的周期，周期频率和角频率分别为f=1/T和w=2π/T相位差=-2π/T。?椭圆法：示波器选择X-Y工作方式，输入耦合开关接地（GND），调节位移旋钮，使光电位于荧光屏中心或某一个水平、垂直线的交叉点上（建立坐标系原点o）。输入耦合开关置于AC，接入信号，调节“电压灵敏度”旋钮，使显示的波形大小适当。测出a,b的长度，由ψ=arcsin (a/b) 计算出相位差。六、实验要求及注意事项1．在测量策动点阻抗模值时，每当信号频率改变后，要对vS重新调整和测量幅度，保证其输出电压幅度不变。2．用双迹法和椭圆法测量相位差时，要注意调整基线或坐标原点的位置及图形的形状，以减小测量误差。3．记录2kHz时的双迹法和椭圆法准确图形，并标出原始数据。七、试验数据记录1、RC 串并联电路策动点阻抗的测量频率/Hz5002k4k10k外接电阻阻值r/号源电压Vpp/源电压VCH1/V109.9919.99710电源电压VCH1/V小电阻r电压VCH2/mV68.0891.364130.692278.268小电阻r电压VCH2/mV阻抗模的理论值/Ω1468538764.9282359.3658阻抗模的实际值/ΩT2-T1理论值/us21062.56538.58220.855T2-T1/us相位差φ理论值/°37.845.046855.5580875.078相位差φ实际值/°2、 R电路串联电路策动点阻抗的测量频率/Hz2002k5k10k外接电阻阻值r/Ω510510510510信号源电压Vpp/源电压VCH1/V9.9999.9768.5639.479电源电压VCH1/V小电阻r电压VCH2/mV636538883989372小电阻r电压VCH2/mV阻抗模的理论值/Ω8195.28947.49612.16546.35阻抗模的实际值/ΩT2-T1理论值/us115779.9916.835.26T2-T1/us相位差φ理论值/°-83.304-57.5892-30.294-18.936相位差φ实际值/°画出2kHz时的双迹法和椭圆法准确图形，并标出原始数据八、误差分析：在第一个实验中误差较大，第二个实验中误差很小，这是由于接入电阻存在，电流大小受影响，间接影响实验结果，因此在实验的改进中，接入电阻应远小于被测电阻的阻抗，减小测量误差，但不宜太小，否则容易受干扰。实验过程中，应确保输入电压恒为10V。九、思考与收获1、比较、总结双迹法与椭圆法的优缺点，各在什么情况下使用方便？双迹法的优点在于测信号峰峰值时比椭圆法误差更小。在测峰峰值时如果用椭圆法你需要分别测出椭圆在X轴和Y轴上的投影，而双迹法却只要测出图像的峰峰值就可以了，因此可以减小误差。而在测信号的相位差时椭圆法的误差更小。双迹法测相位差时你需要一个周期的时间和两列波同样值的两点间的时间差。而在测这两个数据时，随着频率的增加两列波的周期变短，在调节的时候很容易由于示波器扫描的频率过低而使屏幕上出现一个杂乱无章的图像，影响测量的准确性，而椭圆法却不会有这样的现象。2、在测量RC串联电路的策动点阻抗时，是否需要加入供测量电流用的小电阻，为什么？不需要。在RC串联电路本身就有一个定值电阻，它的作用包括了供测量电流用的小电阻的作用。在测量时可以通过测量该电阻的电压间接