文档介绍：本科学生综合性实验报告开课学期 2012 至 2013 学年一学期上课时间 2012 年 11月 19日一、实验设计方案实验名称: R、L、C串联谐振电路的设计实验时间: 2012/12/17/8 、 9、 10 节小组合作:是■否□小组成员: 1 、实验目的: R、L、C串联谐振电路的设计方法; R、 L、 C串联电路的幅频特性曲线; 、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; 、双踪示波器、频率计正确使用。 2 、实验场地及仪器、设备和材料: 实验场地:枫林实验室实验设备和材料: 序号名称型号与规格数量备注 1 函数信号发生器 1 2 交流电压表 0~ 600V 1 3 双踪示波器 1自备 4 频率计 1 5 谐振电路实验电路板 R=200 Ω, 1K Ω C= μF, μF, L= 约 30mH DGJ-03 3、实验思路(实验内容、数据处理方法及实验步骤等): 实验原理: 7-1 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 UO 之值,然后以 f为横坐标,以 UO/Ui 为纵坐标(因 Ui 不变,故也可直接以 UO 为纵坐标) ,绘出光滑的曲线, 此曲线即为幅频特性曲线,亦称谐振曲线,如图 7-2 所示。 ,即幅频特性曲线尖峰所在的频率点称为谐振频率。在电路发生谐振时, XL = Xc ,电路呈纯阻性,电路阻抗的模最小。当输入电压 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 = UO , UL = Uc = QUi ,式中的 Q称为电路的品质因数。 Q值的两种测量方法一种测量方法是根据公式测定, UC 与 UL 分别为谐振时电容器 C和电感线圈 L上的电压; 另一种测量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 1/2(= ) 倍时的上、下频率点。 Q值越大,谐振曲线越尖锐,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。实验思路: 1、按图 7-3 组成监测和测量电路,选用合适的 C和R值。用交流电压表测量各元件上的电压值,用示波器监测信号源输出电压大小,令信号源输出电压 Ui=4VP-P 保持不变。 f0。其方法是,将电压表接在 R两端,调节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 Uo 的读数为最大时,读得的频率计上的频率值即为电路的谐振频率 f0,并测量此时的 UC 与 UL 之值(注意及时更换电压表的量程)。 f0点两侧,按频率每次递增或递减 500Hz 或 1KHz ,依次各取 8个测量点, 逐点测出 UO , UL , UC 之值,记入下列数据表格中。 f( KH z)