电分实验-实验6.1电路频域特性的测量—策动点阻抗

实验6.1电路频域特性的测量—策动点阻抗姓名：班级：学号：组号：一、基本信息：1.实验人：2.实验地点：九教南5013.实验时间：4.实验题目：电路频域特性的测量—策动点阻抗5.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．实验仪器和器材信号发生器、示波器、毫伏表、实验箱三．实验内容1.RC串并联电路策动点阻抗的测量RC串并联电路如下图所示，图中R=1.2KΩ，C1=0.47μF，C2=0.047μF。分别测量频率为500Hz、2KHz、4KHz、10KHz时的策动点阻抗。2.RC串联电路策动点阻抗的测量RC串联电路如下图所示，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。四．实验原理分析及实验电路1.RC串并联电路策动点阻抗的测量电路图如下：1)f=500HZ：Z=rCH1/CH2=10(9.8850.067691)=1460=CH1-CH2=-214.3952000360=-38.6度2)f=2KHZ:Z=rCH1/CH2=10(9.9690.091334)=1091=CH1-CH2=-61.256500360=-44.1度3)f=4KHZ:Z=rCH1/CH2=10(9.8220.130573)=752=CH1-CH2=-39.816250360=-57.3度4)f=10KHZ:Z=rCH1/CH2=10(9.9650.277067)=360=CH1-CH2=-19.908100=-71.7度2.RC串联电路策动点阻抗的测量电路图如下：1)f=200HZ：Z=rCH1/CH2=1(9.8660.00125)=7893=CH1-CH2=-1.2255360=-88.2度2)f=2kHZ：Z=rCH1/CH2=1(9.8770.010591)=933=CH1-CH2=-70.444500360=-50.8度3)f=5kHZ：Z=rCH1/CH2=1(9.8200.0160821)=611=CH1-CH2=-24.502200360=-44.1度4)f=10kHZ：Z=rCH1/CH2=1(9.8850.018341)=539=CH1-CH2=-5.360100360=-19.296度3.计算公式1)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2)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。3)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。五、实验数据处理与结果分析1.实验数据记录与各频点阻抗结果RC串并联电路频率f500Hz2kHz4kHz10kHzCH1/V9.959.959.909.95CH2/V0.0700.0940.1380.288m/ms0.210.0650.040.02n/ms20.50.250.1a/V0.0440.0660.1140.268b/V0.0700.0970.1380.285测量阻抗模Z/Ω14211059717345理论阻抗模Z/Ω14521081742350阻抗模误差2.13%2.04%3.37%1.43%理论相位差38．644.157.371.4双迹法相位差37.846．857.672双迹法误差2.07%6.12%0.52%0.84%椭圆法相位差38.942.955.770.1椭圆法误差0.77%2.72%2.79%1.82%RC串联电路频率f200Hz2kHz5kHz10kHzCH1/V10.459.959.659.25CH2/V0.6755.407.958.80m/ms1.220.0720.0240.0055n/ms50.50.20.1a/V0.6424.35.83.05b/V0.655.458.259测量阻抗模Z/Ω7896940619536理论阻抗模Z/Ω7891931610538阻抗模误差0.06%0.96%1.47%0.37%理论相位差88.250.844.119.296双迹法相位差87.8451.8443.219.8双迹法误差0.41%2.05%2.04%2.61%椭圆法相位差81.052.644.719.8椭圆法误差8.16%3.54%1.36%2.61%2.误差分析：RC串并联电路的误差主要是由于串联了一个10Ω小电阻，计算时直接忽略了小电阻的影响。3.RC串联电路2kHz时的双迹波形4.测量RC串联电路的策动点阻抗时不需要加入测量电流用的小电阻，因为R，C串联可以直接测量R的电流就是回路的电流。六、实验收获在实验中学会了椭圆法（李萨如图形）测量相位差的方法，虽然学习过程很曲折，让我更加懂得合作学习的重要性。