衰减器和RC低通滤波器.ppt

北航电工电子中心 衰减器和RC低通滤波器 2 实验原理及其应用 3 实验电路 5 实验内容 7 实验中遇到的常见问题 6 实验中的注意事项 北航电工电子中心 衰减器和RC低通滤波器 续 一 实验目的1 学习正确使用500型万用表 晶体管毫伏表 数字万用表和函数信号发生器 2 了解仪表的频率使用范围对测量结果的影响 3 学习二端口网络参数测试和幅频特性的测试方法 北航电工电子中心 衰减器和RC低通滤波器 续 二 实验原理及其应用1 衰减器原理及其应用衰减器是将测试的信号进行缩小或放大 比如测试设备 仪表 示波器 等 2 RC低通滤波器原理及其应用滤波器是将所需的信号频段进行截取 比如高通 低通 带通 带阻等 北航电工电子中心 衰减器和RC低通滤波器 续 三 实验电路1 衰减器电路设计要求 1 负载电阻RL 600 时 从衰减器输入端看进去的输入电阻Zi 600 正好能与电源内阻Rs 600 匹配 如图所示 2 衰减器接在电源和负载之间时 负载所得到的功率为电源与负载直接连接时负载所得功率的1 即接入衰减器后功率衰减20dB 北航电工电子中心 衰减器和RC低通滤波器 续 2 RC低通滤波器电路设计要求 RC低通滤波器电路的转折频率为1KHz 如C 0 01uF时 R 由公式计算 北航电工电子中心 衰减器和RC低通滤波器 续 四 仪器 仪表的使用介绍选用仪表的一般方法 1 仪表的精度即准确度 2 仪表的阻抗 3 仪表的频率使用范围 仪表的常见符号意义 代表直流 直流表测量平均值 代表交流 交流表测量有效值 1 函数信号发生器2 500型万用表3 晶体管毫伏表4 数字万用表 北航电工电子中心 衰减器和RC低通滤波器 续 1 函数信号发生器信号波形类型 正弦 方波 锯齿波 斜波 信号频率范围 2 2MHz 信号幅度大小 10 20Vp p 信号占空比调节旋扭 偏移调节旋钮 频率细调旋钮 电源开关 压控频率输入端 频率粗调按钮 标准TTL信号输出端 信号输出端 输出信号类型选择 输出幅度调节旋扭拉出衰减20dB 按下按钮衰减20dB 电源指示 北航电工电子中心 衰减器和RC低通滤波器 续 函数信号发生器的使用方法 一般来说 要关心的是信号的频率和幅度 1 首先确定信号类型 2 信号的频率a 先用粗调按钮确定信号的频率范围 b 再用玻璃管细调旋扭对准三角位置 3 信号的幅度a 用AMPL幅度旋扭调节信号的幅度 b 若需要小信号的话 可以将AMPL旋扭拔除或按下ATT按钮 它们都可以衰减20dB 倘若同时使用可以衰减100倍 北航电工电子中心 衰减器和RC低通滤波器 续 4 信号输出位置OUTPUT50 处接上测试电缆 电缆上红色夹为信号正极 电缆上黑色夹为信号负极 5 信号占空比调节旋钮逆时针旋到CAL位置 否则会是RAMP 斜波 即占空比不是50 6 信号输出端不能短路 信号占空比调节旋钮 电缆 北航电工电子中心 衰减器和RC低通滤波器 续 2 500型万用表主要功能 1 测交 直流电压2 测直流电流3 测电阻 读数 笔短接调零 直流电流量程 被测对象 直流电流 被测对象 电阻 中值电阻或倍率 交流电压量程 直流电压量程 被测对象 交直流电压 读数 读数 刻度线 交直流刻度线 正弦交流小于10V专用刻度线 分贝值刻度线 测试笔插孔 三角位置 左 右旋钮 表盘 带 位置 北航电工电子中心 衰减器和RC低通滤波器 续 500型万用表使用之前须弄清楚表盘上的刻度线和一些符号含义 代表直流 代表交流 此表只适用测正弦交流 2 5 此表的精度是2 5级 20000 V 测量直流电压时 所选量程每伏表的内阻是20000 45 60 1000Hz 此表频率使用范围 北航电工电子中心 衰减器和RC低通滤波器 续 刻度线边带有 符号 测电阻刻度线 此刻度线右边均匀 左边不均匀 因此选择表指针应指在右边均匀的位置 刻度线边带有 符号 测交 直流信号都可以用此刻度线 刻度线边带有10V符号 正弦交流小于10V时 用此刻度线进行读数 刻度线边带有dB符号 代表分贝值 主要用于绘制电路的波特图时选用 插孔的含义V A dB COMM 代表电压 电阻 电流 分贝 信号正极 信号公共端即负极 北航电工电子中心 衰减器和RC低通滤波器 续 测量电压 电流使用方法 1 选测试插孔 2 选被测对象 3 选量程 4 测试并读数 量程与刻度线是满偏的关系 测量电阻的使用方法 1 选测试插孔 2 选被测对象 3 选中值电阻即倍率 原则是指针指向 线的右边均匀部分 4 测试笔短接调零 5 测试时只能测不带电的元件 并读数 指针指示值X所选倍率 6 如改换倍率 须测试笔短接重新调零 再测试和读数 使用完毕 应将两个旋钮带 的位置对准三角 北航电工电子中心 衰减器和RC低通滤波器 续 3 晶体管毫伏表功能 只能显示交流电压大小 但交流信号中含直流分量不得大于300V 频率范围 1Hz 1MHz 交流电压量程范围 1mV 300V 刻度线 信号输入插座 电源开关 量程选择旋钮 北航电工电子中心 衰减器和RC低通滤波器 续 晶体管毫伏表的使用方法 1 选择毫伏表的量程 2 接通毫伏表的电源开关后 指针打到满偏并反复摆动 直到测试电缆上红 黑夹短接指针才指向零电压刻度线 3 对被信号电压进行测试 并尽量满足所选量程使指针偏转满偏刻度的2 3处 读数技巧 当量程与 1 有关选择0 10刻度线 当量程与 3 有关选择0 3刻度线 4 使用完毕 把量程选择开关扳到最大量程处即300V 北航电工电子中心 衰减器和RC低通滤波器 续 4 数字万用表功能 1 测交 直流电压2 测直流电流 注意测试笔插孔位置 3 测电阻4 测电容5 测频率6 测三极管电流放大倍数7 测二极管的正向导通电压8 测导线的通断等 测直流电流系列量限 交流电压系列量限 插入被测三极管 测量二极管 测直流电压系列量限 测频率 测交流电流选择 测电容 测导线通断 测电阻系列量限 测三极管电流放大系数 测交 直流电流红表笔插孔选择 测交流电流系列量限 插入被测电容 测试笔负极 旋转开关 北航电工电子中心 衰减器和RC低通滤波器 续 特点 将测量的模拟量转换成直流电压信号 经A D转换器将模拟量转换成数字量并以数字的形式显示出来 显示4位半数字 最高位只有0和1两个数字 a 直读数 LCD上显示多少就读多少 b 自动确定信号极性 单位和小数点位置 c 量限不够自动在LCD最左边显示 1 提示此时应改换量限来进行测试 d 频率范围 交流小于750V时 40Hz 400Hz 750V时 40Hz 200Hz 北航电工电子中心 衰减器和RC低通滤波器 续 数字万用表的使用方法 1 正确选择被测对象的所用的测试插孔 2 主要通过中间的旋转开关扳到所测被测对象大小合适位置来实现 3 在测试过程中 不能随意转动转换开关来达到改变被测对象的目的 否则会烧坏数字表 北航电工电子中心 衰减器和RC低通滤波器 续 五 实验内容1 用电阻表测试T型网络每个电阻的实际值并记录 2 测T型网络二端口Z参数 Z11 Z22 Zis22 计算Z12XZ21 再取负载RL 600 测Zi 3 当函数信号发生器的内阻为600 时 接上T型网络和负载RL 600 后 验证Us Ui 2 Ui Uo 10 思考 如何测试函数信号发生器的内阻 4 测试RC低通滤波器的幅频特性 Ui 5V f 100Hz 50KHz 并要求用三个仪表同时测试RC低通滤波器的输入信号电压的大小 幅频特性的测试方法 保持输入信号电压不变 改变信号的频率 测量输出电压 然后可规一化来描画波特图 北航电工电子中心 衰减器和RC低通滤波器 续 RC低通滤波器波特图本次通过测试应了解以下一些术语 转折频率fc 通带 过渡带 阻带等 北航电工电子中心 衰减器和RC低通滤波器 续 注意 在幅频特性测试时 怎样选择测试点 一般来说先画出电路特征曲线并根据曲线图来选择测试点 原则是 曲线弯曲的部分 测试点之间的间隔小一些 即应多取几点 曲线平坦的部分 测试点之间的间隔大一些 即应少取几点 这样描出来的曲线会光滑一些 无法画出曲线时 应根据测试输出电压的大小来选择测试点 原则是 测试点之间的输出电压变化小时 应选择频率间隔大一些 测试点之间的输出电压变化大时 应选择频率间隔小一些 这样描出来的曲线会光滑一些 北航电工电子中心 衰减器和RC低通滤波器 续 六 实验中的注意事项1 函数信号发生器输出端不能短路 2 在测量电阻时 仪表只能测试不带电的元件 3 数字万用表测试量限不够时 会自动在LCD最左边显示 1 切记在扳动中间旋转开关之前最好拔掉一个测试笔 不能直接顺时或逆时针旋转来达到测试的目的 有可能会损坏数字万用表的某些功能 北航电工电子中心 衰减器和RC低通滤波器 续 七 实验中常见问题1 晶体管毫伏表接通电源时 指针会不停地摆动 直到测试电缆上红 黑测试夹短接后 指针才会归零 2 测量电阻时 仪表只能测试不带电的元件 3 数字万用表测试量限不够时 会自动在LCD最左边显示 1 切记在扳动中间旋转开关之前最好拔掉一个测试笔 不能直接顺时或逆时针旋转来达到测试的目的 有可能会损坏数字万用表的某些功能 北航电工电子中心 衰减器和RC低通滤波器 续 4 函数信号发生器的占空比调节旋钮逆时针旋到CAL位置 否则会是RAMP 斜波 即占空比不是50 谢谢 TheEnd