電阻對(duì)理想RLC串聯(lián)諧振電路頻率特性的影響

1、姓名 班級(jí) 學(xué)號(hào) 實(shí)驗(yàn)日期 5.28 節(jié)次 7.8 教師簽字 成績(jī) 電阻對(duì)理想RLC串聯(lián)諧振電路頻率特性的影響1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1測(cè)量分析由于信號(hào)源內(nèi)阻、電容及電感電阻存在所導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)常用簡(jiǎn)單無(wú)源濾波器濾波性能變化。 2分析電阻值大小會(huì)對(duì)無(wú)源濾波器的濾波影響變化趨勢(shì)并嘗試提出實(shí)際縮小誤差的方案。2.總體設(shè)計(jì)方案或技術(shù)路線(xiàn) 1. 在實(shí)際中由于電源內(nèi)阻、電感電阻、電容阻值的影響，諧振電路的頻率特性會(huì)受到各種各樣的的影響，本實(shí)驗(yàn)期望通過(guò)對(duì)于帶通濾波器仿真及實(shí)際實(shí)驗(yàn)測(cè)量分析電阻在各個(gè)元件中以及電源中的存在對(duì)于頻率特性的影響。 2.在仿真實(shí)驗(yàn)中，由于各元件都是理想狀態(tài)，因而可以直接將相應(yīng)原件與一適宜大小的電

2、阻進(jìn)行串聯(lián)3.實(shí)驗(yàn)電路圖4.儀器設(shè)備名稱(chēng)、型號(hào)交直流實(shí)驗(yàn)箱 示波器數(shù)字萬(wàn)用表 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 直流穩(wěn)壓電源、各型號(hào)電感電容以及導(dǎo)線(xiàn)等5.理論分析或仿真分析結(jié)果電感內(nèi)阻電容內(nèi)阻電阻增加電源內(nèi)阻其中所有電阻變化在圖線(xiàn)下標(biāo)中均為從左向右依次增加，第一個(gè)為1n，模擬0內(nèi)阻的時(shí)候，其余四個(gè)為10，100，1k，10k6.詳細(xì)實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)記錄（包括各儀器、儀表量程及內(nèi)阻的記錄）測(cè)量電源內(nèi)阻影響1.按照電路圖連接電路，并檢查個(gè)部分工作是否正常。2.對(duì)電源進(jìn)行串連一個(gè)電阻箱，并調(diào)節(jié)相應(yīng)電阻值。3.調(diào)節(jié)信號(hào)源頻率，使獲得最大信號(hào)強(qiáng)度，記錄此時(shí)頻率f0。4.在此頻率基礎(chǔ)上測(cè)量獲得兩個(gè)截止頻率，并在其中選

3、取相應(yīng)頻率值記數(shù)。5.改變電阻值，再次測(cè)量。信號(hào)源頻率/Hz1080149180210f0 223輸出電壓/mv30.9266582 726 810 821信號(hào)源頻率/Hz260 310340 400 1k電阻值輸出電壓/mv777652 581 469 160 0信號(hào)源頻率/Hz1040144170210f0 223輸出電壓/v 30.9 126 536 645 750 758信號(hào)源頻率/Hz 270 290 352 500 2k電阻值輸出電壓/v 705 663 535 349 77.1 100信號(hào)源頻率/Hz2080110150190f0 223輸出電壓/v 61.8 239 316 3

4、94 437 446信號(hào)源頻率/Hz 280 340 464 600 1k電阻值輸出電壓/v 430 392 315 251 155 1k相應(yīng)修正:信號(hào)源電壓Vrms=1v，C=5uF，L=1H，Rl=146測(cè)量電感內(nèi)阻影響1.按照電路圖連接電路，并檢查個(gè)部分工作是否正常。2.對(duì)電感進(jìn)行串連一個(gè)電阻箱，并調(diào)節(jié)相應(yīng)電阻值。3.調(diào)節(jié)信號(hào)源頻率，使獲得最大信號(hào)強(qiáng)度，記錄此時(shí)頻率f0。4.在此頻率基礎(chǔ)上測(cè)量獲得兩個(gè)截止頻率，并在其中選取相應(yīng)頻率值記數(shù)。5.改變電阻值，再次測(cè)量。信號(hào)源頻率/Hz30100150210250290輸出電壓/mv 21 225563 1090 1270 1290信號(hào)源頻率/

5、Hz 350 400 600 900 5k電阻值輸出電壓/mv 1230 1200 1080 1030 980 0信號(hào)源頻率/Hz2080120200250300輸出電壓/mv 18 151 343 937 1180 1230信號(hào)源頻率/Hz 500 800 1200 1700 3k電阻值輸出電壓/mv 1110 1040 1020 1010 990 100信號(hào)源頻率/Hz2050100160250300輸出電壓/mv 73 185 383 613872 934信號(hào)源頻率/Hz 500 800 1.5k 3k 10k電阻值輸出電壓/mv 995 998 994 987 915 1k相應(yīng)修正：V

6、rms=1v，C=5uF，L=1H，Rl=146測(cè)量電容內(nèi)阻影響1.按照電路圖連接電路，并檢查個(gè)部分工作是否正常。2.對(duì)電容進(jìn)行串連一個(gè)電阻箱，并調(diào)節(jié)相應(yīng)電阻值。3.調(diào)節(jié)信號(hào)源頻率，使獲得最大信號(hào)強(qiáng)度，記錄此時(shí)頻率f0。4.在此頻率基礎(chǔ)上測(cè)量獲得兩個(gè)截止頻率，并在其中選取相應(yīng)頻率值記數(shù)。5.改變電阻值，再次測(cè)量。信號(hào)源頻率/Hz103050100140181輸出電壓/mv 1000 1000 1024 1120 1180 1300信號(hào)源頻率/Hz 200 220 300 600 1k電阻值輸出電壓/mv 1270 1200 730 153 51.6 0信號(hào)源頻率/Hz1030701201752

7、10輸出電壓/mv 996 997 1050 1150 12201150信號(hào)源頻率/Hz 250 300 400 600 2k電阻值輸出電壓/mv 950 687 368 151 12.4 100信號(hào)源頻率/Hz104070100150200輸出電壓/mv 994 985 969 938 845 712信號(hào)源頻率/Hz 250 350 500 700 1.5k電阻值輸出電壓/mv 572 355 191 100 22.0 1k相應(yīng)修正：Vrms=1v，C=5uF，L=1H，Rl=1467.實(shí)驗(yàn)結(jié)論由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪得的圖像如上三圖所示。當(dāng)其他數(shù)據(jù)一致不變，信號(hào)源內(nèi)阻增加時(shí)，中心頻率、截止頻率幾乎沒(méi)有

8、發(fā)生改變，但是信號(hào)的最大有效值及各個(gè)相應(yīng)有效值都會(huì)降低，從而使圖線(xiàn)變得更加平緩。當(dāng)其他數(shù)據(jù)一致不變，電容內(nèi)阻增加時(shí)，在低通階段，曲線(xiàn)并不會(huì)發(fā)生變化，但是隨著電阻增大，過(guò)渡通帶階段輸出電壓會(huì)明顯降低，從而使圖線(xiàn)更加平緩。當(dāng)其他數(shù)據(jù)一致不變，電感內(nèi)阻增加時(shí)，在高通階段，曲線(xiàn)并不會(huì)發(fā)生變化，但是隨著電阻增大，過(guò)渡通帶階段輸出電壓會(huì)明顯降低，從而使圖線(xiàn)更加平緩。因而實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：電源內(nèi)阻增加會(huì)使得電阻上的輸出電壓降低，但不會(huì)改變其頻率特性；電感、電容內(nèi)阻較大時(shí)，在相應(yīng)的高通、低通通帶幾乎不會(huì)發(fā)生變化，但是過(guò)渡通帶頻率特性會(huì)發(fā)生改變，使得電壓高值降低、曲線(xiàn)峰段不明顯、曲線(xiàn)變化速率減慢。8.實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決對(duì)策 實(shí)驗(yàn)中由于難以達(dá)到理想中各個(gè)元件都是理想狀態(tài)的情況，因而難以做到仿真中r=0的理想圖線(xiàn)，但是曲線(xiàn)變化趨勢(shì)不改變，所以實(shí)際中還是做了串聯(lián)電阻為0這一項(xiàng)，對(duì)應(yīng)r較小時(shí)的圖像。 實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)所用電感箱本身內(nèi)阻較大，因而會(huì)使得再串聯(lián)一個(gè)電阻時(shí)其實(shí)際圖像會(huì)比預(yù)想圖像變化更大，但是趨勢(shì)不變，不影響最終的研究結(jié)果。 在頻率較高時(shí)，輸出電壓測(cè)量會(huì)越來(lái)越不穩(wěn)定，因而太高頻的圖像數(shù)據(jù)只具有參考意義，不影響最終趨勢(shì)。9.本次實(shí)驗(yàn)的收獲和體會(huì)、對(duì)電路實(shí)驗(yàn)室的意見(jiàn)或建議 本次實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)RLC電阻