RLC串聯(lián)電路的幅頻特性與諧振現(xiàn)象

1、電路原理實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告學(xué)號(hào)：1138035 姓名： 杜響紅 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：理工樓605 實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2012.5，17 1 實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)rlc串聯(lián)電路的幅頻特性與諧振現(xiàn)象2、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1測(cè)定r、l、c串聯(lián)諧振電路的頻率特性曲線。2觀察串聯(lián)諧振現(xiàn)象，了解電路參數(shù)對(duì)諧振特性的影響。三，實(shí)驗(yàn)原理1r、l、c串聯(lián)電路(圖4-1)的阻抗是電源頻率的函數(shù)，即：當(dāng)時(shí)，電路呈現(xiàn)電阻性，一定時(shí)，電流達(dá)最大，這種現(xiàn)象稱(chēng)為串聯(lián)諧振，諧振時(shí)的頻率稱(chēng)為諧振頻率，也稱(chēng)電路的固有頻率。即或上式表明諧振頻率僅與元件參數(shù)l、c有關(guān)，而與電阻r無(wú)關(guān)。圖4-12電路處于諧振狀態(tài)時(shí)的特征： 復(fù)阻抗z達(dá)最小，電路呈現(xiàn)電阻性，電流與輸入電壓同相

2、。 電感電壓與電容電壓數(shù)值相等，相位相反。此時(shí)電感電壓(或電容電壓)為電源電壓的q倍，q稱(chēng)為品質(zhì)因數(shù)，即在l和c為定值時(shí)，q值僅由回路電阻r的大小來(lái)決定。 在激勵(lì)電壓有效值不變時(shí)，回路中的電流達(dá)最大值，即：3串聯(lián)諧振電路的頻率特性： 回路的電流與電源角頻率的關(guān)系稱(chēng)為電流的幅頻特性，表明其關(guān)系的圖形稱(chēng)為串聯(lián)諧振曲線。電流與角頻率的關(guān)系為：當(dāng)l、c一定時(shí)，改變回路的電阻r值，即可得到不同q值下的電流的幅頻特性曲線(圖4-2)。顯然q值越大，曲線越尖銳。圖4-2有時(shí)為了方便，常以為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)畫(huà)電流的幅頻特性曲線(這稱(chēng)為通用幅頻特性)，圖4-3畫(huà)出了不同q值下的通用幅頻特性曲線?；芈返钠焚|(zhì)因數(shù)q

3、越大，在一定的頻率偏移下，下降越厲害，電路的選擇性就越好。為了衡量諧振電路對(duì)不同頻率的選擇能力引進(jìn)通頻帶概念，把通用幅頻特性的幅值從峰值1下降到0.707時(shí)所對(duì)應(yīng)的上、下頻率之間的寬度稱(chēng)為通頻帶(以bw表示)即：由圖4-3看出q值越大，通頻帶越窄，電路的選擇性越好。 激勵(lì)電壓與響應(yīng)電流的相位差角和激勵(lì)電源角頻率的關(guān)系稱(chēng)為相頻特性，即：顯然，當(dāng)電源頻率從0變到時(shí)，電抗x由變到0時(shí)，角從變到0，電路為容性。當(dāng)從增大到時(shí)，電抗x由0增到，角從0增到，電路為感性。相角與的關(guān)系稱(chēng)為通用相頻特性，如圖4-4所示。圖4-3 圖4-4諧振電路的幅頻特性和相頻特性是衡量電路特性的重要標(biāo)志四.儀器設(shè)備1 電路分析

4、實(shí)驗(yàn)箱 一臺(tái)2 信號(hào)發(fā)生器 一臺(tái)3 交流毫伏表 一臺(tái)4 雙蹤示波器 一臺(tái)五實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟按圖4-5連接線路，電源為低頻信號(hào)發(fā)生器。將電源的輸出電壓接示波器的插座，輸出電流從r兩端取出，接到示波器的插座以觀察信號(hào)波形，取，電源的輸出電壓v。圖4-51計(jì)算和測(cè)試電路的諧振頻率 用l、c之值代入式中計(jì)算出。 測(cè)試：用交流毫伏表接在r兩端，觀察的大小，然后調(diào)整輸入電源的頻率，使電路達(dá)到串聯(lián)諧振，當(dāng)觀察到最大時(shí)電路即發(fā)生諧振，此時(shí)的頻率即為(最好用數(shù)字頻率計(jì)測(cè)試一下)2測(cè)定電路的幅頻特性 以為中心，調(diào)整輸入電源的頻率從100hz2000hz，在附近，應(yīng)多取些測(cè)試點(diǎn)。用交流毫伏表測(cè)試每個(gè)測(cè)試點(diǎn)的值，然后計(jì)算出電流i的值，記入表格4-1中。表4-1(hz)(mv)i(ma) 保持=3v，l=0.1h，c=0.5mf，改變r(jià)，使w，即改變了回路q值，重復(fù)步驟。3測(cè)定電路的相頻特性仍保持=3v，l=0.1h，c=0.5mf，w。以為中心，調(diào)整輸入電源的頻率從100hz200