RC滤波电路实验设计与研究

钱 钧，惠王伟，高 莹，张春玲，孙 骞

(南开大学,天津 300071)

2017-04-10

国家基础科学人才培养基金(J1103208,J1210027)

1007-2934(2017)05-0058-05

RC滤波电路实验设计与研究

钱 钧，惠王伟，高 莹，张春玲，孙 骞

(南开大学,天津 300071)

在传统的RC串联电路稳态特性实验基础上，提出包含RC低通、高通、带通、带阻、以及全通滤波电路的实验方案设计。实验采用示波器和相位计直接测量输入输出信号的幅值及相位差。测得各种RC滤波电路幅频特性及相频特性并和理论计算曲线相比较。

RC电路；滤波；稳态特性；带通；带阻

RC电路是普通物理电磁学部分的基本内容，在实际电路设计中有滤波、相移等广泛的应用[1-3]。在基础物理实验教学中，很多高校均开设“RC电路稳态特性”实验[4-8]，主要内容是研究RC串联低通以及高通滤波电路的幅频特性以及相频特性。在实际应用中，利用RC元件实现无源滤波电路，具有体积小，成本低，电路简单等优点。为了学生能够更好地理解交流电路滤波原理，掌握交流电路基尔霍夫方程组等相关知识，在基本的RC低通及高通滤波电路实验内容基础上，在教学中增加了RC带通、带阻、及全通电路的幅频特性以及相频特性的实验方案设计。实验采用双通道数字示波器和相位计直接测量输入输出信号的幅值及相位差，测量更为方便，在测量大量实验数据的时候节省了实验时间。实验仪器装置简单，易于操作，适合大学基础物理实验教学。

1 实验原理

1.1 RC低通电路

如图1(a)所示是RC低通电路，输入电压为U1，输出电压为U2，从电容两端输出电压。……