实验十 RLC串联谐振电路.ppt

实验十RLC串联谐振电路 一 实验目的二 实验原理三 实验内容四 回答问题 考核实验现场独立完成 时间2小时 一 实验目的 1 测量RLC串联谐振电路幅频特性 2 加深理解谐振电路品质因数Q的含义 SUINGDDS函数信号发生器 1 Shift键选择键外面板上功能 2 配合旋钮 选择要调节某一位 数字闪动 3 数字键输入后 按触发确定 4 不要选择AM FM SWEEP 信号输出 5 仪器状态不能复位 则关机重开 细调手轮 移动数位 选择上档功能 二 实验原理 1 网络的频率特性 在正弦激励下 线性网络的网络函数等于响应向量与激励向量之比 它通常是一个复数 用H jw 表示 网络的频率特性曲线 网络的频率特性 H f 是它的模 H f 等于输出电压和输入电压的有效值之比 它随频率的变化关系称为网络的幅频特性 f 是网络的幅角 它等于输出电压与输入电压之间的相位差 它随频率变化的关系称为网络的 相频特性 幅频特性和相频特性常用曲线表示 称为网络的频率特性曲线如图所示 它可直观地表明网络的传输特性 我们通常讲 网络的频率特性 时 多指电压传输函数随频率变化的特性 2 幅频特性的测量 1 点测法 网络幅频特性的测量方法有点测法和扫频法 H f f 网络的幅频特性 方法 在被测网络的频率内选择若干个频率点 依次测量各频率点所对应的输入电压U1和输出电压U2的幅度 再根据H U2 U1的计算结果即可在坐标纸上画出网络函数的幅频特性曲线 U2 f 输出电压的幅频特性 方法同上 所不同的是 在测试过程中 改变输入电压的频率 信号源频率 时 必须注意监测和保证U1的幅度保持不变 再根据这些测量值即可画出U2 f的幅频特性曲线 扫频法 3 相频特性的测量 方法有多种 1 直接用相位计测量 2 用示波器通过李沙育图形测量 3 双踪示波器用双踪法测量 4 电表法测量 相频特性的测量方法与测量相位差的方法相同 只要测出在不同频率时输出电压与输入电压之间的相位差 根据测量结果就可以绘出相频特性曲线 相位差的测量 示波器双踪法测相位差 将输入电压U1 电源电压 和输出电压U2分别加到双踪示波器的Y1和Y2两个输入端 调节示波器使在荧光屏上显示稳定的波形 并使二波形的基线与荧光屏的同一横轴重合 如图所示 然后读出波形一周期所占横轴长度 设为LT mm 再读出波形过零点的间隔L mm 则相位差 4 RLC串联电路幅频特性 1 谐振条件当XL XC时电路谐振 2 电路串联谐振的特点 阻抗最小 Z R 输入端电压最小 电流最大 I0 U R UR上电压最大 i 相位 0 电压 电流同相位 相位差为零 Ux最小 理论上等于0 实际电路上有电阻 非理想元件Ux最小 谐振频率 电路谐振后 L和C上电压大小相等 方向相反 其代数和UL UC 0即 UL0 UC0 QUQ 测 UL0 U UC0 U 任意特点即可测出实际电路的谐振频率f0的值 Q 回路品质因数 一般情况下Q 1 根据谐振的特点 改变信号源频率f 调出谐振频率 使电路谐振 然后根据以上 Q测量值和计算值不同 RLC串联谐振电路 R 0和R 20欧姆测两次 3 UC f曲线和UL f曲线 UC f曲线和UL f曲线 因此我们可使用点测法测量输出电压幅频特性的方法测量其频率特性 当保持信号电压U不变而改变信号频率时 L C上电压随频率改变 要求信号源是恒压源 所以在测量过程中 每次改变频率都要监测电路输入端电压恒定不变 最后根据测量结果在坐标纸上画出其特性曲线 L C上电压随频率变化的关系 本实验只做Uc f曲线 三 实验内容 1 测量谐振频率f0 R分别为0 和20 2 测量品质因数Q值 R分别为0 和20 Q0 UC U Q20 UC U 3 测量谐振曲线 UC f R分别为0 和20 信号频率范围 2KHZ 12 00KHZU 1 0V保持不变 必须保证 取频率方法 2K 5K 1K进位 5K 8K 0 2K进位 8K 12K 1K进位 数据记录表格见表 必须测出谐振点的UC值 报告单要求 实验考核 RLC串连谐振电路 实验考核 RLC串联谐振电路 班级姓名学号 班级姓名学号 数据处理 数据处理 实验日期 实验日期 绘图 绘图 1 报告单精简在一张坐标纸上2 现场完成 做完交卷 Q0 UC U Q20 UC U Q0 UC U Q20 UC U 标注 标注 四 回答问题 不作 1 谐振时 电阻R两端电