实验7 RLC串联谐振电路地研究.doc

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1、暨南大学本科实验报告专用纸(附页)暨南大学本科实验报告专用纸课程名称电路原理成绩评定实验项目名称RLC串联谐振电路的研究实验项目编号08063034906实验项目类型验证型实验地点暨南大学珠海学院电路原理实验室指导教师李伟华学生姓名学号学院系专业实验时间年月日午～月日午温度℃湿度一、实验目的　　1.学习用实验方法绘制R、L、C串联电路的幅频特性曲线。2.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。二、实验要求　　1.根据4组测量数据，用三张坐标纸分别绘出不同Q值时的三条幅频特性曲线，即：UO＝f(f)，UL＝f(

2、f)，UC＝f(f)2.计算出通频带与Q值，说明不同R值时对电路通频带与品质因数的影响。3.对两种不同的测Q值的方法进行比较，分析误差原因。4.谐振时，比较输出电压UO与输入电压Ui是否相等？试分析原因。5.通过本次实验，总结、归纳串联谐振电路的特性。6.心得体会及其他。三、原理说明　　1.在图1所示的R、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/Ui为纵坐标（因Ui

3、不变，故也可直接以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。　　　　　　图2图1《电路原理》课程实验报告第4页（共4）暨南大学本科实验报告专用纸(附页)2.在f＝fo＝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＝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是根据公式Q＝测定，Uc与UL分别为谐振时电容器C和电感线圈L上的电

4、压；另一方法是通过测量谐振曲线的通频带宽度△f＝f2－f1，再根据Q＝求出Q值。式中fo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(＝0.707)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Q、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。四、实验设备序号名称型号与规格数量备注1低频函数信号发生器12交流毫伏表0～600V13双踪示波器14谐振电路实验电路板R=200Ω，1KΩC=0.01μF，0.1μF，L=约30mHHE-15五、实验内容1.利用HE-15实验箱上的“R、

5、L、C串联谐振电路”，按图3组成监视、测量电路。选C1=0.01μF。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。图32.找出电路的谐振频率f0《电路原理》课程实验报告第4页（共4）暨南大学本科实验报告专用纸(附页)，其方法是，将毫伏表接在R两端，令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，读得频率计上的频率值即为电路的谐振频率f0，并测量UC与UL之值（注意及时更换毫伏表的量限）。3.在谐振点两侧，按频率递增或递减500Hz或1KHz，依次各取至少7个测量点，逐点测出UO，

6、UL，UC之值，记入数据表格。先选C1=0.01μF，R2=200Ωf(KHz)UO(V)UL(V)UC(V)Ui=3v,C=0.01μF,R=200Ω,fo=,f2-f1=,Q=4.选C1=0.01μF，R2=1KΩ,重复步骤2，3的测量过程f(KHz)UO(V)UL(V)UC(V)Ui=3v,C=0.01μF,R=1KΩ,fo=,f2-f1=,Q=5.选C2=0.1μF，R1=200Ω，重复步骤2，3的测量过程f(KHz)UO(V)UL(V)UC(V)Ui=3v,C=0.1μF,R=200Ω,fo=,f2-f1=,Q=6.选C2=0.1uF，R2=1

7、KΩ，重复步骤2，3的测量过程f(KHz)UO(V)UL(V)UC(V)Ui=3v,C=0.1μF,R=1KΩ,fo=,f2-f1=,Q=《电路原理》课程实验报告第4页（共4）暨南大学本科实验报告专用纸(附页)六、实验注意事项1.测试频率点的选择应在靠近谐振频率附近多取几点。在变换频率测试前，应调整信号输出幅度（用示波器监视输出幅度），使其维持在3V。2.测量Uc和UL数值前，应将毫伏表的量限改大，而且在测量UL与UC时毫伏表的“＋”端接C与L的公共点，其接地端分别触及L和C的近地端N2和N1。3.实验中，信号源的外壳应与毫伏表的外壳绝缘（不共地）。如能

8、用浮地式交流毫伏表测量，则效果更佳。七、预习思考题　1.根据实验线路板给出的元件