二階電路傳輸特性--信號與系統實驗箱

一、實驗目的
1、了解二階有源濾波網絡的結構組成及電路傳輸特性；
2、了解負阻抗在串聯振蕩電路中的應用。
二、實驗原理說明
1、二階有源帶通濾波網絡如圖8-1所示。

圖8-1 二階有源帶通濾波網絡
其系統轉移函數為：

帶通濾波器的幅頻特性如圖8-2所示。

圖8-2 帶通濾波器的幅頻特性
即在低頻端，主要由R2、C2的高通特性起作用；在高頻端，則由R1、C1的低通特性起作用；在中頻段，C1相當于開路，C2相當于短路，它們都不起作用，輸入信號Ui經運算放大器后送往輸出端，由此形成其帶通濾波特性。
2、負阻抗在串聯振蕩電路中的應用
在實驗七“二階電路的暫態響應”實驗中，已知RLC串聯電路工作于欠阻尼狀態時，其輸出電壓Uc（t）波形是一個衰減振蕩波形。若此時電路中電阻R=0，則輸出電壓Uc（t）波形應當是一個等幅振蕩波形。由于電路中電感L一般存在著較大的損耗電阻，因此，必須在電路中加上相同的負阻抗，使電路中的總電阻為0。實際電路如圖8-3所示。

圖8-3 負阻抗在RLC串聯振蕩電路中的應用
三、實驗內容
1、測量一個有源帶通濾波器的幅頻特性
①由函數發生器產生一個幅度為3V的正弦波。
②連接H701端與P801。
③按圖8-1接好電路，將示波器接于TP801。
④調節函數發生器的頻率旋鈕，改變頻率值，頻率范圍為100Hz-10KHz。
⑤把測量的數據填入8-1中，并繪出帶通濾波器的幅頻特性曲線。
表8-1 測試數據

其中，fp1、fp2為截止頻率的理論值；f'p1、f'p2為載止頻率的實測值。
2、負阻抗在串聯振蕩電路中的應用
①函數發生器產生一個頻率為500Hz，幅度為2V的方波。
②連接H701端與P803。
③按圖8-3接好電路，將示波器接于TP807。
④調節電位器（10K）的阻值。
⑤觀察并記錄示波器上波形的變化。
四、實驗報告要求
填寫各項實驗任務的數據表格，描繪幅頻特性曲線，并分析實驗結果。
五、實驗設備
1、雙蹤示波器1臺
2、YUY-XH3信號與系統實驗箱1臺