RLC串联谐振电路实验报告

1、RLC串联谐振电路。实验报告RLC串联谐振电路。实验报告RLC串联谐振电路。实验报告二、 RLC串连谐振电路目的及要求：（ 1）设计电路（包括参数的选择）（2）不断改变函数信号发生器的频次，测量三个元件两头的电压，以考证幅频特性（3）不断改变函数信号发生器的频次，利用示波器察看端口电压与电流相位，以考证发生谐振时的频次与电路参数的关系4）用波特图示仪察看幅频特性5） 得出结论进行剖析并写出仿真体会。二阶动向电路的响应（ RLC串连）可用二阶微分方程描绘的电路成为二阶电路。此电路在输入为零值时的响应称为零输入相应，欠阻尼2L 其震荡频次 d为： dR情况下在零值初始条件下的响应称为零状态响应。R

2、LC串连谐振电路条件是：电压U 与电流 | 同相。1z R jX R j （ L ）;1i当 L时，谐振频次为 f fo ；C2 VLC在电路参数不变的情况下，可调整信号源的频次使电路产生串连谐振；在信号源 频次不变的情况下，改变 L 或 C 使电路产生串连谐振是。电路的频次特性，电路的电流与外加电压角频次的关系称为电流的幅频特性。串连谐振电路总阻抗 Z=R其值最小，如电源电压不变，回路电流I=U/R ，其值 最大；改变信号源的频次时，可得出电流与频次的关系曲线；一个优质电容器能够认为是无损耗的（即不计其漏电阻），而一个实际线圈往常具有不可忽略的电阻。把频次可变的正弦沟通电压加至电容器和线圈相

3、串联的电路上。若 R、 L、 C 和 U 的大小不变，阻抗角和电流将随着信号电压频次的改变而1改变，这种关系称之为频次特性。当信号频次为f= fo . 时，即出现谐振2 VLC现象，且电路具有以下特性：1） 电路呈纯电阻性，所以电路阻抗具有最小值。2） I=I 。 =U/R即电路中的电流最大，因而电路消耗的功率最大。同时线圈磁场和电容电厂之间具有最大的能量交换。工程上把谐振时线圈的感抗压降与电源电压之比称之为线圈的品质因数 Q四 .RLC 串连谐振电路的设计电路图：自选元器件及设定参数，通过仿真软件察看并确定RLC串连谐振的频次，通过改变信号发 、1 mH -BlR1SlQoliiTi生器的频

4、次， 当电阻上的电压达到最大值时的频次就是谐振频次。设计 RLC串连电路图如下列图：XSC1FG1X8P1 .1当电路发生谐振时，XLXC或 LCXMM1Ci=2.2nF,L i =1mH,R=510Q, 根据公式fo1 mHJCL1L142.LCRLC 串连谐振电路XIIVTM（谐振条件）。其中，in能够得出，当该电路发生谐振时，频次f 70KHzo RLC串连电路谐振时，电路的阻抗最小，电流最大；电源电压与电流同相；谐o振时电感两头电压与电容两头电压大小相等，相位相反。五 ?用调节频次法测量RLC串连谐振电路的谐振频次fo在用 Multisim 仿真软件连结的RLC串连谐振电路，电容采用C

5、=2.2nF, 电感采用 L=1mH电阻选i1用 Ri=510Q。电源电压 Us 处接低频正弦函数信号发生器，电阻电压 UR 处接沟通毫伏表。保持低频正弦函数信号发生器输出电压Us 不变，改变信号发生器的频次（由小渐渐变大），察看沟通毫伏表的电压值。当电阻电压UR 的读数达到最大值（即电流达到最大值）时所对应的频次值即为谐振频次。将此时的谐振频次记录下来。f(KHz)708090100108110120130140150U(V)U(V)UL(V)当频次为 108Hz 时，电阻电压 UR 的读数达到最大值，即此时电路发生谐振当频次为 70KHZ时：图 2 f o 70KHz 时的波形图察看波形，

6、函数信号发生器输出电压Us 和电阻电压 UR 相位不同，此时电路呈现电感性。当频次 f。108kHz 时 :图 3 fo 108kHz 时波形图察看波形，函数信号发生器输出电压Us 和电阻电压 UR 同相位，能够得出，此时电路发生谐振，考证了实验电路的正确，与之前得出的理论值相等。因此证明实验电路的连结是正确的。当频次为 fo 150kHz 时:ATimeChanncLAChanndReverse11 348 ms16.87C V_011.348 ms1CJ8TO V3.938 VE?1T2 T1O.OOD sOBOD 7孰弼 VTriggerTme baseChannel A _Channe

7、l B_Tinigge rScale 2 ufXDirScale | W XyOivScgLe1D VJDivEdgeTlprK positionoY position 0Y poiliom DLevel iINor. | 貝 ltd |图 4fo 150kHz 时波形图察看波形，函数信号发生器输出电压Us 和电阻电压 UR 相位不同，此时电路呈现出电容性。六 ?用波特图示仪察看幅频特性。按下列图所示，将波特图仪XBP1连结到电路图中。双击波特图仪图标翻开面板，面板上各项参数设置如图下列图所示。翻开仿真开关，在波特图仪面板上出现输出 uo 的幅频特性，拖动红色指针，使之对应在幅值最高点，此时在

8、面板上显示出谐振频次fo 9.333KHZ 。图5波特图七.结论与体会：通过本次是我掌握好了RLC谐振电路的基本规律和它的调整方法，实验中测量谐振频次的方法有：调节频次法、示波器法、电感电容法。本次实验选择的是调节频 率法。本次实验用 Multisim 仿真软件对 RLC串连谐振电路进行剖析，设计出了 正确的电路模型，也仿真出了正确的结果。并且得到了 RLC串连谐振电路有几个主要特点：谐振时，电路为阻性，阻抗最小，电流最大。可在电路中串入一电流表，在改变 电路参数的同时察看电流的读数，并记录，测试电路发生谐振时电流是否为最大。 一个正弦稳态电路，当其两头的电压和通过的电流同相位，则称为电路发生谐振， 此时的电路称为谐振电路。实现谐振的基本方法是：角频次0 （或频次fo ）不变，调节电感L 值和电容 C 值电感 L 不变，调节角频次 o （或频次 fo ）值和电容 C 值电容 C 不变，调节角频次o （或频次f o） 值和电感 L 值；谐振时，电源电压与电流同相。这能够通过示波器察看电源电压和电阻负载两端电压的波形中否同样的相而得到内容总结（1）位，以考证发生谐振时的频次与电路参数的关系4）用波特图示仪察看幅