实验报告R、L、C串联谐振电路的研究.docx

实验报告R、L、C串联谐振电路的研究实验报告祝金华PB15050984实验题目:R、L、C串联谐振电路的研究实验目的:、L、C串联电路的幅频特性曲线。加深理解电路发生谐振的条件、特点,掌握电路品质因数的物理意义及其测定方法。、L、C串联电路中,当正弦交流信号源Ui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为纵坐标,绘出光滑的曲线,此即为幅频特性曲线,亦称谐振曲线,如图2所示。ff1Ff0Ff2iU0U0maxLCRoU0max2图1图2在f=fo=12LC处,即幅频特性曲线尖峰所在的频率点称为谐振频率。此时XL=Xc,电路呈纯阻性,电路阻抗的模为最小。在输入电压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=UAUQUL=Uc=QUi,式中的Q称为电路的品质因数。电路品质因数Q值的两种测虽方法一是根据公式Q=UC测定,Uc为谐振时电容器C上的电压。另一方法是通过测虽谐振曲线的通频带宽度△ f=f2-fl,再根据QUofO求出Q值。式中fo为谐振频率,f2和fl是失谐时,亦即输出电压的幅度下降到f2f1最大值的1/2(=)倍时的上、下频率点。Q值越大,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。预****思考题根据实验线路板给出的元件参数值,估算电路的谐振频率。L=30mHfo=改变电路的哪些参数可以使电路发生谐振, 电路中R的数值是否影响谐振频率值?改变频率f,电感L,电容C可以使电路发生谐振,电路中R的数值不会影响谐振频率值。 ?判断:电容与电感的电压相等时,电路此时发生谐振;Ui与U0相位相同时此时发生谐振; Ui与U0大小相等时电路发生谐振。测虽:理论计算,f=1/;仪表测虽此时电流频率。电路发生串联谐振时,为什么输入电压不能太大,如果信号源给出3V的电压,电路谐振时,用交流毫伏表测UL和UG应该选择用多大的虽限?输入电压过大,L、C器件两端的电压远高于信号源电压;应该选用最大H程。、L、C串联电路的品质因数,电路参数应如何改变?减小R,增大L,同时等比例缩小C。本实验在谐振时,对应的UL与UC是否相等?如有差异,原因何在?UL,UC大小相等,方向相反,因为在谐振点 L,C的阻抗相等,二者阻抗方向相反。实验设备低频函数信号发生器,交流毫伏表,双踪示波器,频率计,谐振电路实验电路板 实验内容利用HE-15实验箱上的“R、L、C串联谐振电路”,按图3组成监视、测虽电路。选C1=pF。用交流毫伏表测电压,用示波器监视信号源输出。令信号源输出电压 Ui=3V,并保持不变uiiN1CL12LC=1/(2X兀30103106)=N2RuO+N或N2图3找出电路的谐振频率f0,其方法是,将毫伏表接在R(200Q)两端,令信号源的频率小逐渐变大,当Uo的读数为最大时,读得频率计上的频率值即为电路的谐振频率 f0,并测虽UC与UL之值。在谐振点两侧,按频率递增或递减300Hz或500KH