實驗46-RLC串聯(lián)諧振電路

電路分析基礎實驗實驗4.6RLC串聯(lián)諧振電路

1．熟悉串聯(lián)諧振電路的結構與特點，掌握確定諧振點的的實驗方法。2．掌握電路品質(zhì)因數(shù)（電路Q值）的物理意義及其測定方法。3．理解電源頻率變化對電路響應的影響。學習用實驗的方法測試幅頻特性曲線。一、實驗目的二、預習提示1．串聯(lián)諧振電路諧振時的條件和特點是什么？2．實驗室常用的測量諧振點的方法是什么？三、實驗任務

設計一個諧振頻率約為9kHz、品質(zhì)因數(shù)Q分別約為11和2的RLC串聯(lián)諧振電路(其中L為30mH)。要求：1．根據(jù)題目要求計算電路的參數(shù)、畫出電路圖。3．什么是串聯(lián)諧振電路諧振曲線、幅頻特性、相頻特性？什么是上、下限頻率？什么是通頻帶？4．RLC串聯(lián)諧振電路中電阻R大小對串聯(lián)諧振電路哪個相關參數(shù)有影響？對幅頻特性有否影響？2.完成Q=4、Q=2的電路諧振曲線I=f(f

)的測試，分別記錄諧振點兩邊各四至五個關鍵點(包括諧振頻率fo、上限頻率fH、下限頻率fL的測試)，計算通頻帶寬度。用實驗數(shù)據(jù)說明諧振時電容兩端電壓UC與電源電壓Ui之間的關系，根據(jù)諧振曲線說明品質(zhì)因數(shù)Q對曲線的影響。函數(shù)信號發(fā)生器、XD04掛箱中串聯(lián)諧振電路、晶體管毫伏表、導線。四、實驗設備五、實驗原理1．在圖l所示的RLC串聯(lián)電路中，改變正弦交流信號Ui的頻率f時，電路中的感抗、容抗隨之改變，電路中的電流也隨f而改變。在保持Ui幅度不變時，改變Ui的頻率f，在不同頻率的作用下，測出R兩端電壓U0，則I=，然后以f為橫坐標，以I為縱坐標，繪出光滑的曲線，即為RLC電路的幅頻特性，也稱為電流諧振曲線，如圖2所示圖1圖2電流諧振曲線2.諧振

在時，

，電路發(fā)生諧振。f0稱為諧振頻率，即幅頻特性曲線尖峰所在的頻率點，此時電路呈純阻性，電路的阻抗模最小。在輸入電壓Ui一定時，電路中的電流I達到最大值，且與輸入電壓Ui同相位。3.電路品質(zhì)因數(shù)Q

根據(jù)公式

測定，其中UC、UR分別為諧振時電容C和電阻R上的電壓有效值；L為30mH用鎮(zhèn)流器代替UR測量UR

或Uc時應與Us共地UCUi實驗數(shù)據(jù)表f(kHz)

fLfo

fHUR(V)0.5UR00.6UR00.707URO0.8UR0UR00.8UR00.707UR00.6UR00.5UR0I(mA)0.707IoIo0.707IoUi(V)保持電源電壓值不變Uc(V)//I=f(f)六、實驗報告要求1.設計和說明實驗電路和參數(shù)，畫出表格，簡要寫出實驗的步驟。2.分別記錄Q=2和Q=11時，諧振頻率f0，并記錄諧振時電阻兩端電壓UR0、電容兩端電壓UC，用實驗數(shù)據(jù)說明諧振時UC與UR0之間關系,并與理論值比較。3.找出上、下限頻率fH和fL，求出通頻帶寬度。畫出在兩個不同Q值時I與f

關系曲線I=f(f)。4.說明Q值的不同對I=f(f)曲線的影響。完成思考題1、2。七、注意事項