實(shí)驗(yàn)46-RLC串聯(lián)諧振電路

電路分析基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)4.6RLC串聯(lián)諧振電路

1．熟悉串聯(lián)諧振電路的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)，掌握確定諧振點(diǎn)的的實(shí)驗(yàn)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(cè)定方法。3．理解電源頻率變化對(duì)電路響應(yīng)的影響。學(xué)習(xí)用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)試幅頻特性曲線。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、預(yù)習(xí)提示1．串聯(lián)諧振電路諧振時(shí)的條件和特點(diǎn)是什么？2．實(shí)驗(yàn)室常用的測(cè)量諧振點(diǎn)的方法是什么？三、實(shí)驗(yàn)任務(wù)

設(shè)計(jì)一個(gè)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(jì)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(duì)串聯(lián)諧振電路哪個(gè)相關(guān)參數(shù)有影響？對(duì)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(cè)試，分別記錄諧振點(diǎn)兩邊各四至五個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)(包括諧振頻率fo、上限頻率fH、下限頻率fL的測(cè)試)，計(jì)算通頻帶寬度。用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明諧振時(shí)電容兩端電壓UC與電源電壓Ui之間的關(guān)系，根據(jù)諧振曲線說(shuō)明品質(zhì)因數(shù)Q對(duì)曲線的影響。函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、XD04掛箱中串聯(lián)諧振電路、晶體管毫伏表、導(dǎo)線。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備五、實(shí)驗(yàn)原理1．在圖l所示的RLC串聯(lián)電路中，改變正弦交流信號(hào)Ui的頻率f時(shí)，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(shí)，改變Ui的頻率f，在不同頻率的作用下，測(cè)出R兩端電壓U0，則I=，然后以f為橫坐標(biāo)，以I為縱坐標(biāo)，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(shí)，

，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(diǎn)，此時(shí)電路呈純阻性，電路的阻抗模最小。在輸入電壓Ui一定時(shí)，電路中的電流I達(dá)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(cè)定，其中UC、UR分別為諧振時(shí)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(cè)量UR

或Uc時(shí)應(yīng)與Us共地UCUi實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1.設(shè)計(jì)和說(shuō)明實(shí)驗(yàn)電路和參數(shù)，畫出表格，簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)的步驟。2.分別記錄Q=2和Q=11時(shí)，諧振頻率f0，并記錄諧振時(shí)電阻兩端電壓UR0、電容兩端電壓UC，用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明諧振時(shí)UC與UR0之間關(guān)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(gè)不同Q值時(shí)I與f

關(guān)系曲線I=f(f)。4.說(shuō)明Q值的不同對(duì)I=f(f)曲線的影響。完成思考題1、2。七、注意事項(xiàng)