实验46_RLC串联谐振电路

1、实验实验4.6 RLC串联谐振电路串联谐振电路 1熟悉串联谐振电路的结构与特点，掌握确定谐振点的的实验方法。2掌握电路品质因数（电路Q值）的物理意义及其测定方法。3理解电源频率变化对电路响应的影响。学习用实验的方法测试幅频特性曲线。一、实验目的一、实验目的二、预习提示二、预习提示1串联谐振电路谐振时的条件和特点是什么？2实验室常用的测量谐振点的方法是什么？ 三、实验任务三、实验任务 设计一个谐振频率约为9kHz、品质因数Q分别约为11和2的RLC串联谐振电路(其中L为30mH)。要求：1根据题目要求计算电路的参数、画出电路图。3什么是串联谐振电路谐振曲线、幅频特性、相频特性？什么是上、下限频率

2、？什么是通频带？4RLC串联谐振电路中电阻R大小对串联谐振电路哪个相关参数有影响？对幅频特性有否影响？2. 完成Q=4、Q=2的电路谐振曲线I=f(f )的测试，分别记录谐振点两边各四至五个关键点(包括谐振频率fo、上限频率fH、下限频率fL的测试)，计算通频带宽度。用实验数据说明谐振时电容两端电压UC与电源电压Ui之间的关系，根据谐振曲线说明品质因数Q对曲线的影响 。函数信号发生器、XD04挂箱中串联谐振电路、晶体管毫伏表、导线。四、实验设备四、实验设备五、实验原理五、实验原理1在图l所示的RLC串联电路中，改变正弦交流信号Ui的频率f时，电路中的感抗、容抗随之改变，电路中的电流也随f而改变

3、。在保持Ui幅度不变时，改变Ui的频率f，在不同频率的作用下，测出R两端电压U0，则I= ，然后以f为横坐标，以I为纵坐标，绘出光滑的曲线，即为RLC电路的幅频特性，也称为电流谐振曲线，如图2所示 0UR图1图2 电流谐振曲线2. 谐振 在 时， ，电路发生谐振。f0称为谐振频率，即幅频特性曲线尖峰所在的频率点，此时电路呈纯阻性，电路的阻抗模最小。在输入电压Ui一定时，电路中的电流I达到最大值，且与输入电压Ui同相位。012fLCLCX X3. 电路品质因数Q 根据公式 测定，其中UC、UR分别为谐振时电容C和电阻R上的电压有效值； RUcQUL L为3030mH H用镇流器代替UR测量测量U

4、R 或或Uc时应与时应与Us共地共地UCUi实验数据表实验数据表f (kHz) fLfo fHUR(V)0.5U0.5UR0R00.6U0.6UR0R00.7070.707URORO0.8U0.8UR0R0UR0R00.8U0.8UR0R00.707U0.707UR0R00.6U0.6UR0R00.5U0.5UR0R0I(mA)0.707I0.707IoIo0.707I0.707IoUi(V)保持电源电压值不变Uc(V)/I I= =f(f ) )六、实验报告要求六、实验报告要求 1. 设计和说明实验电路和参数，画出表格，简要写出实验的步骤。 2. 分别记录Q=2和Q=11时，谐振频率f0，并记录谐振时电阻两端电压UR0、电容两端电压UC，用实验数据说明谐振时UC与UR0之间关系,并与理论值比较。 3. 找出上、下限频率fH和fL，求出通频带宽度。画出在两个不同Q值时I与f 关系曲线I=f(f) 。 4. 说明Q值的不同对I=f(f)曲线的影响。完成思考题 1、2。七、注意事项七、注意