实验8 幅频频特性测试及RLC串联谐振电路实验.ppt

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实验8 幅频相频特性测试及RLC串联谐振电路实验 一、实验目的 1、熟练RC电路相频、幅频特性的测试方法,根据测量数据画出特性曲线。 2、通过实验掌握串联谐振的条件和特点,测绘RLC串联谐振曲线。 3、掌握电路参数对谐振特性的影响。 二、实验内容 1、测量 R 、 L 、 C 元件的阻抗频率特性。 2. 测量 RC串联电路频率特性曲线 3. RLC串联谐振电路测量 1、RC串联电路 网络函数为 幅频特性 相频特性 RC电路的固有角频率 RC电路的固有频率 三、实验原理 2. RC串并联电路 文氏电路为典型的RC串并联电路, 在频率较低的情况下,即 时,电路可近似等效低频等效电路。 频率越低,输出电压的幅度越小,其相位愈超前于输入电压。当频率接近于0时,输出电压趋近于0,相位接近90度。 而当频率较高时,电路电路可近似等效为高频等效电路。频率越高,输出电压的也幅度越小,其相位愈滞后于输入电压。当频率接近于无穷大时,输出电压趋近于0,相位接近-90度。 由此可见,当频率为某一中间值 时,输出电压不为0,输出电压和输入电压同相。 3、RLC串联电路  1)RLC串联电路的幅频特性相频特性曲线 RLC串联回路电流 I 与电源的频率f(?=2?f)有关,RLC串联电路的I―f 的关系曲线称为RLC串联电路的幅频特性曲线, RLC串联电路的? - f的关系曲线称为RLC串联电路的相频特性曲线 2) RLC串联谐振 RLC串联电路中,当信号的频率f为谐振频率,即感抗与容抗相等时,电路的阻抗有最小值(Z=R),电流有最大值 , 电路为纯电阻,这种现象称为RLC串联谐振。 谐振频率 品质因数 通频带 1 、测量 R 、 L 、 C 元件的阻抗频率特性。 信号发生器输出的正弦信号并保持幅度不变, 频率 200H z 逐渐增至 10kHz,使开关 S 分别接通三个 R 、 L 、 C 元件,测量 Ur ,并计算各频率点时 R 、 X L 与 X C 的值。 四、实验步骤 2. 测量 RC串联电路频率特性曲线(高通或低通) 联接实验线路,取R= 1k , C= 0.1 F, U1=1V(有效值)。测量输出电压U2,并读取U2=0.707V时的信号频率fc,用李沙育法测量相位差角,记录数据。 测量幅频特性:保持信号源输出电压(即RC网络输入电压)U1恒定,改变频率f,并测量对应的RC网络输出电压U2,计算出他们的比值A=U2/U1,然后逐点描绘出幅频特性; 测量相频特性:保持信号源输出电压(即RC网络输入电压)U1恒定,改变频率f ,用双踪示波器观察 与U1波形的相位差,然后逐点描绘出相频特性。 用李沙育法测量相位差角, 扫频法测量电路频率特性 3、RLC串联电路 R改为100 ,测量电路谐振频率和品质因数 五、实验数据波形记录 f 100 1k 1.1k f0 10k 20k U1 U2(UC) 测量值 理论值 UR ? (sin-1a/b) 1. 高通或低通电路频率特性曲线的测量 激励信号(1V)频率改变时,测量高通或低通(R= 1k , C= 0.1 F)频率特性曲线 1k f 100 50k 100k U1 U2(UR) 0.707URmax URmax ? (U1U2) 0.707URmax UL UC 2.RLC串联谐振电路的测量 激励信号(1V)频率改变时,测量幅频特性相频特性曲线

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