文档介绍：实验二RLC串联谐振电路的研究一、实验目的学习用实验方法测试RLC串联谐振电路的幅频特性曲线。加深理解电路发牛谐振的条件、特点,掌握电路品质因数的物理意义及其测定方法。二、实验仪器序号名称型号与规格数量备注1函数信号发纶器NW1613C12双踪示波器EW650213交流毫伏表SH217214电路原理实验箱KHDL-31实验电路屮的电感L=30mH三、实验原理RLC出联谐振电路的幅频特点在图7・1所示的RLC串联电路屮,当正弦交流信号源的频率f改变时,电路屮的感抗、容抗随之而变,电路屮的电流也随f而变。取电路电流I作为响应,当输入电压Ui维持不变时,在不同信号频率的激励下,测出电阻R两端电压U。之值,则I=U0/R,然后以f为横坐标,以I为纵坐标,绘出光滑曲线,此即为幅频特性,亦称为电流谐振曲线,如图7・2所示。LUlU。图7・1RLC串联谐振电路TRLC串联谐振电路的相频特性RLC串联电路屮,电路的阻抗角为(p=arctan(X/R)=arctan[(coL-o)c')/R],相频特性曲线如图7・3所示。图屮当f<f。吋,电路阻抗呈容性,当f>f。时,电路阻抗呈感性。电路品质因数Q图7・1所示的RLC串联电路屮的电流I=uj収+宓一1/必尸当coC=l/coL时,电路发牛谐振,谐振角频率为(do=1/(LC)I/2,谐振频率为f=fo=1/[2ti(LC),/2]o此吋电阻呈纯阻性,电路阻抗的模为最小,在输入电压U为定值时,电路屮的电流I达到最大值,且与输入电压Ui同相位,从理论上讲,此时Ui=UR0=Uo,ULO=Uco=QUi,式屮的Q称为电路的品质因数,其理论计算公式为:(〕_©L_ 1~Rco^RCQ的两种测定方法方法一:公式法。根据公式Q=Ulo/Ui=Uco/Ui测定,其屮Ulo与Uco分别为谐振时电容器C和电感线圈L上的电压。方法二:测量法。通过测量谐振曲线的通频带宽度Af=fh-fL,最大值的令再根据Q=fb/(fh・fL)求出Q值。式屮fb为谐振频率,仇和纪是失谐时幅度下降到(约=)倍吋的上、下频率点错误!未指定书签。错误!未指定书签。。实验表明,在恒压源供电时,电路的品质因数、选择性与通频带只决定图7・4Q值对谐振曲线的影响如图7・4所示,Q值越大,出联谐振曲线的形状愈尖,通频带愈窄,电路的选择性愈好。方法一:公式法测Q值按图7・5电路接线,取C=2200pF,R=510Q,调节信号源输出电压为IV正弦信号,并在整个实验过程屮保持不变。找出电路的谐振频率f。,其方法是:输入端U接函数信号发牛器,交流毫伏表跨接在电阻R两端,令信号源的频率由小逐渐变大(注意要维持信号源的输出幅度不变),当U。的读数为最大时,从函数信号发牛器的显示屏上读得频率值即为屯路的谐振频率6数据记入表格7-1'1*0测flUL0>Uco之值。在测量Ulo和Uco数值前,改换毫伏表的量程,再把毫伏表的“+”端接到电容C与电感L的公共点,其接地端分别触及L和C的近地端N]和N2,读出Ulo与Uco的值,数据记入表格7・1屮。利用公式Q=ULO/Ui=Uco/Ui,计算出电路的品质因数。切换电阻R=2・2kQ,重复以上步骤,数据记入表格7-1'Po方法二:测量法测Q值函数 1|?皋g r『u°[Hii图7-5RLC串联谐振实验电路按图7・5接好实验电路,电容