文档介绍：实验目的
一
实验原理
二
1、学习用实验方法绘制R、L、C串联电路的幅频特性曲线。
2、加深理解电路发生谐振的条件、特点，掌握电路品质因数（电路Q值）的物理意义及其测定方法。
1、在图12-1所示的R、L、C串联电路中，当正弦交流信号源的频率f改变时，电路中的感抗、容抗随之而变，电路中的电流也随f而变。取电阻R上的电压UO作为响应，当输入电压Ui的幅值维持不变时，在不同频率的信号激励下，测出U0之值，然后以f为横坐标，以U0/Ui为纵坐标（因Ui不变，故也可直接以U0为纵坐标），绘出光滑的曲线，此即为幅频特性曲线，亦称谐振曲线，如图12-2所示。
实验八RLC串联谐振电路的研究
2021/1/15
1
实验原理
二
在RLC串联电路中，当电源电压与电路中的电流同相时，即为谐振。
1、
2、
3、
4、
实验八RLC串联谐振电路的研究
2021/1/15
2
Q值越大，通频带宽度越小，选择性越强。
>
f
I
/
I
0
1
0
.
707
f1'
Q
Q
'
f1
f0
f2
f2'
实验原理
二
实验八RLC串联谐振电路的研究
2021/1/15
3
实验原理
二
图12-1 R、L、C串联电路 图12-2 谐振曲线
=
实验八RLC串联谐振电路的研究
2021/1/15
4
实验原理
二
2、在f＝f0＝ 处，即幅频特性曲线尖峰所在的频率点称为谐振频率。此时XL＝Xc，电路呈纯阻性，电路阻抗的模为最小。在输入电压Ui为定值时，电路中的电流达到最大值，且与输入电压Ui同相位。从理论上讲，此时Ui＝UR＝U0，UL＝Uc＝QUi，式中的Q称为电路的品质因数。
实验八RLC串联谐振电路的研究
2021/1/15
5
实验原理
二
3、电路品质因数Q值的两种测量方法
一是根据公式 测定，UC与UL分别为谐振时电容器C和电感线圈L上的电压；另一方法是通过测量谐振曲线的通频带宽度△f＝f2－f1，再根据 求出Q值。式中f0为谐振频率，f2和f1是失谐时， 亦即输出电压的幅度下降到最大值的 (＝)倍时的上、下频率点。Q值越大，曲线越尖锐，通频带越窄，电路的选择性越好。 在恒压源供电时，电路的品质因数、选择性与通频带只决定于电路本身的参数，而与信号源无关。
实验八RLC串联谐振电路的研究
2021/1/15
6
实验设备及元器件
三
实验内容
四
1、按图12-3组成测量电路。先选用C1、R1。用交流毫伏表测电压，用示波器监视信号源输出。令信号源输出电压Ui=4VP-P，并保持不变。
1、低频信号发生器 2、交流毫伏表3、双踪示波器
4、频率计 5、谐振电路实验电路板
实验八RLC串联谐振电路的研究
2021/1/15
7
实验内容
四
图12-3 串联谐振电路测量原理图
实验八RLC串联谐振电路的研究
2021/1/15
8
实验内容
四
2、找出电路的谐振频率f0，其方法是，将毫伏表接在R1(200Ω)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U0的读数为最大时，读得频率计上的频率值即为电路的谐振频率f0，并测量UC与UL之值（注意及时更换毫伏表的量限）。
实验八RLC串联谐振电路的研究
2021/1/15
9
实验内容
四
3、在谐振点两侧，按频率递增或递减500Hz或1KHz，依次各取8 个测量点，逐点测出U0，UL，UC之值，将数据记入表12-1中。
f(KHz)
U0(V)
UL(V)
UC(V)
Ui=4VP-P, C=, R1=200Ω, fo= , f2－f1= , Q=
表12-1
实验八RLC串联谐振电路的研究
2021/1/15
10