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RLC串联谐振电路的设计实验报告
开课学期2012至2013学年一学期
上课时间2012年11月19日
一、实验设计方案
实验时间:2012/12/17/8、9、10实验名称:R、L、C串联谐振电路的设计节
小组合作:是?否?小组成员:
1、实验目的:
1.掌握R、L、C串联谐振电路的设计方法;
2.掌握并熟悉用实验方法测绘R、L、C串联电路的幅频特性曲线;3.加深理
解电路发生谐振的条件、特点,掌握电路品质因数(电路Q值)的物理意义
及其测定方法;
4.掌握并熟悉函数信号发生器、双踪示波器、频率计正确使用。2、实验场
地及仪器、设备和材料:
实验场地:枫林实验室
实验设备和材料:
序号名称型号与规格数量备注
1函数信号发生器1
2交流电压表0,600V1
3双踪示波器1自备
4频率计1
R=200Ω,1KΩ5谐振电路实验电路板DGJ-03C=0.01μF,0.1μF,
L=约30mH
3、实验思路(实验内容、数据处理方法及实验步骤等):
实验原理:
1.在图7-1所示的R、L、C串联电路中,当正弦交流信号源的频率f改变
时,电路中的感抗、容抗随之而变,电路中的电流也随f而变。取电阻R上的
电压uo作为响应,当输入电压ui的幅值维持不变时,在不同频率的信号激励
下,测出UO之值,然后以f为横坐
标,以UO/Ui为纵坐标(因Ui不变,故也可直接以UO为纵坐标),绘出光滑
的曲线,此曲
线即为幅频特性曲线,亦称谐振曲线,如图7-2所示。
2.在
处,即幅频特性曲线尖峰所在的频率点称为谐振频率。在电路发生谐振时,
XL,Xc,电路呈纯阻性,电路阻抗的模最小。当输入电压Ui为定值时,电路中的
电流达到最大值,且与输入电压ui同相位。从理论上讲,此时Ui,UR,UO,
UL,Uc,QUi,式中的Q称为电路的品质因数。
3.电路品质因数Q值的两种测量方法
一种测量方法是根据公式
测定,UC与UL分别为谐振时电容器C和电感线圈L上的电压;另一种测量
方法是通过测量谐振曲线的通频带宽度?f,f2,f1,再根据
,求出Q值。式中f0为谐振频率,f2和f1是失谐时,亦即输出电压的幅度
下降到
最大值的1/2(,0.707)倍时的上、下频率点。Q值越大,谐振曲线越尖锐,
通频带越窄,
电路的选择性越好。在恒压源供电时,电路的品质因数、选择性与通频带只
决定于电路本
身的参数,而与信号源无关。
实验思路:
1、按图7-3组成监测和测量电路,选用合适的C和R值。用交流电压表测量
各元件上的电压值,用示波器监测信号源输出电压大小,令信号源输出电压
Ui=4VP-P保持不变。
2.找出电路发生谐振时的频率f0。其方法是,将电压表接在R两端,调节信
号源的频率由小逐渐变大(注意要维持信号源的输出幅度不变),当Uo的读数为
最大时,读得的频率计
上的频率值即为电路的谐振频率f0,并测量此时的UC与UL之值(注意及时更
换电压表的量
程)。
3.在谐振频率f0点两侧,按频率每次递增或递减500Hz或1KHz,依次各取
8个测量点,逐点测出UO,UL,UC之值,记入下列数据表格中。
f(3444546469747984899499101011121314KH00000000000000000000
00409040404040z)000000
Uo0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.(V0811162537
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