文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 实验七 串联谐振电路的研究

实验七 串联谐振电路的研究

实验七  串联谐振电路的研究
实验七  串联谐振电路的研究

实验七 串联谐振电路的研究

一、实验目的

1.观察谐振现象,了解谐振电路特性,加深其理论知识的理解。 2.掌握通过实验取得0f 、Q 、f ?及谐振曲线的方法。

二、必备知识

1.由电感和电容元件串联组成的一端口网络如图7.1所示。该网络的等效阻抗

)1(C L j R Z ωω-+= .

是电源频率的函数。当该网络发生谐振时,其端口电压与电流同相位。即

01=-C L ω,

得到谐振角频率 LC 10=ω .

定义谐振时的感抗ωL 或容抗1/ωC 为特性

阻抗ρ,特性阻抗ρ与电阻R 的比值为品质因数Q ,即

R C L R L R Q ///0===ωρ

2.谐振时,电路的阻抗最小。当端口电

压U 一定时,电路的电流达到最大值(图7.2),该值的大小仅与电阻的阻值有关,与电感和电容的值无关;谐振时电感电压与电容电压有效值相等,相位相反。电抗电压为零,电阻电压等于总电压,电感或电容电压是总电压的Q 倍,即

S

C L S

R QU U U U U ===

3.RLC 串联电路的电流是电源频率的函数,即

2

0020

2

002

2

2)(1)

(1/)/1()()(ωωωωωωωωωωωω-+=

-+=

++==Q I Q R

U C L R U

j Z U I .

在电路的L 、C 和信号源电压U S 不变的情况下,不同的R 值得到不同的Q 值。对应不同Q 值的电流幅频特性曲线如图7.3(a )所示。为了研究电路参数对谐振特性的影响,通常采用通用谐振曲线。对上式两边同除以I 0作归一化处理,得到通用频率特性

20020)

(11

ωωωω-+=

Q I I . 与此对应的曲线称为通用谐振曲线。该曲线的形状只与Q 值有关。Q 值相同的任何R 、L 、C 串联谐振电路只有一条曲线与之对应。图7.3.(b )绘出了对应不同

图7.3 R 、L 、C 串联谐振电路的特性曲线

通用谐振曲线的形状越尖锐,表明电路的选频性能越好。定义通用谐振曲线幅值下降至峰值的0.707倍时对应的频率为截止频率f C 。幅值大于峰值的0.707倍所对应的频率范围称为通带宽。理论推导可得:

f f f f c c 012=-=?

由上式可知,通带宽与品质因数成反比。

三、实验仪器

SS-7802A型双踪示波器一台;

SG1645功率型函数信号发生器一台;

AS2294A交流电压表一台;

交流电流表一只;

电阻箱、电感箱、电容箱各一只。

四、预习要求

1.复习有关串联谐振的理论知识:串联谐振的特点;

2.计算电路元件参数

实验电路如图7.4所示,其中R1=5?,是电流取样电阻。信号源输出正弦波,有效值U S=5V。

按图7.5所示电路计算(图7.5为图7.4的等效电路,其中R mA为电流表内阻,R L为电感线圈内阻,其值可查表7.1、表7.2)。

L

图7.4 串联谐振实验电路图7.5 “图7.4”的等效电路

设计要求:元件选择满足f0在350~400Hz、Q在5~7之间。

提示:由于电感与电流表的内阻是电路的主要电阻,故此应根据Q、U S,确定L值和电流表量程;计算Q值时包括R1;C值应在表7.3范围内。

确定:L= ,R L= ,电流表量程:,R mA= 。

计算:C= ,Q= ,I0= ,f C1、f C2的电流,即

2

I。

3.熟悉实验仪器

请观看《电路实验常用仪器仪表使用方法简介》光盘中下列内容

示波器:如何选择示波器双通道工作状态;如何调整电压分度,其分度值在屏幕中怎样显示;扫描时间怎样调整,如何显示;怎样使波形清晰稳定地显示出来?

信号源:频率倍乘与频率调节的关系,频率输出的显示方法;电压的幅度调节及如何测定;功率输出端的位置。

交流电压表:量程选择与对应刻度的关系等等。

五、实验任务

1.观察串联谐振现象

按预习中的给定量:U S =5V ,R 1=5?,以及计算的L 、C 值,组成图7.4

所示实验电路。调节信号源输出频率:由低到高,观察电流表指针变化。变化规律为:随着f 的升高,电流表读数由零开始,逐渐有一定读数,在f = f 0 =左右时,I ≈I 0(电路发生谐振)。当f 继续升高,电流表读数逐渐下降。若在上述过程中,电流表读数一直为零(或I <

2.测试、记录实验数据 调节信号源频率使电流表读数保持在最大值,用示波器观测端口

电压、电流相位差,如图7.6所示。微调信号源输出频率,使其相位差为零。此时的频率值,即为谐振频率f0。测试该谐振点的I0、U L、U C有效值,以及端口电压、电流波形,填入表7.4的相应栏内;调节信号源频率分别为截止频率点f C1、f C2处(即电流表读数为最大值的0.707倍),测试这两点的I、U L、U C有效值,以及电压、电流波形,填入表7.4的相应栏内。

3.测定通用谐振曲线

调节信号源频率,测量回路电流。测量点以f0为中心,左右取点。在通频带内,测量点多取几点。测量结果填入表7.5中。

4.选做内容一

改变电容C值为任务1中的二倍,U S、R1、L值同任务1。调节信号源输出频率,找到谐振点f0、截止频率点f C,测定出Q值。

5.选做内容二

自行设计f0=1000 Hz,L=0.4 H,调节电容C值,使电路谐振。自拟表格测定I-C 谐振曲线。计算品质因数Q值。

六、实验报告要求

1.完成理论知识的复习,计算预习要求中的各个数据,写出预习报告。

2.整理实验数据,用坐标纸绘制谐振曲线,求出品质因数Q和通频带f ,与理论值进行比较,进行误差分析,给出相应结论。

3.完成任务4、任务5选做内容的各数据记录与处理工作。

4.总结任务4、任务5两种调谐方法的特点。

串联谐振实验报告

实验报告 一、实验名称 串联谐振电路 二、实验原理 1、电路图如图所示,改变电路参数L,C或电源频率时,都可能使电路发生谐振。 该电路的阻抗是电源角频率的函数: 2、谐振曲线 电路中的电压与电流随频率变化的特性为频率特性,随频率变化的曲线就是频率曲线。如下图:

图中可以看出:Q值愈大,曲线尖峰值愈陡,其选择性越好,但通频带越窄。 只有当Q>时,Uc和Ul曲线才出现最大值,否则Uc将单调下降趋于0,Ul将单调上升趋于Us。 三、实验方法 测量电路谐振频率 1、将电路连接如实验原理中的电路图,将电源由函数信号发生器产生,将电阻两端接入示波器中,调节信号源的频率由大到小,观察示波器上的电阻电压的大小,当电阻电压值变为最大值时所对应的频率值则为电路的谐振频率。 2、用Multism仿真连接串联谐振电路,连接在电阻两端的XBP所显示的波特图,观察电阻两端电压增益最大时所对应的频率,则所对应的频率为电路发生谐振是的谐振频率。四、实验步骤 电路板上: 连接原理图的电路,给电源接上函数发生器,调节为五伏的方波,频率从调到,间隔,设置29个点,将电阻两端连入示波器,观察示波器上电阻的阻值并记录数据 接着将同样电容与电感的两端接入示波器,观察同样频率下对应的电容与电感的电压值,同样记录实验数据 将实验数据整理并绘制折线图,观察不同电源角频率电路响应的谐振曲线,对比实验原理中的图并作分析

Multism仿真: 电路仿真连接如下的图 将XFG调节为,占空比为30%,脉冲幅度为5V的方波电压信号 观察XBP输出的波特图: 可知:该电路图的谐振频率约为 将仿真图中的电阻与电容互换位置,显示电容的波特图: 可知:在频率小于谐振频率时Uc出现最大

rlc串联电路频率特性实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除rlc串联电路频率特性实验报告 篇一:RLc串联电路的幅频特性与谐振现象实验报告 _-_4(1) 《电路原理》 实验报告 实验时间:20XX/5/17 一、实验名称RLc串联电路的幅频特性与谐振现象二、实验目的 1.测定R、L、c串联谐振电路的频率特性曲线。 2.观察串联谐振现象,了解电路参数对谐振特性的影响。1.R、L、c串联电路(图4-1)的阻抗是电源频率的函数,即: Z?R?j(?L? 1 )?Zej??c 三、实验原理 当?L?

1 时,电路呈现电阻性,us一定时,电流达最大,这种现象称为串?c 联谐振,谐振时的频率称为谐振频率,也称电路的固有频率。 即 ?0? 1Lc 或f0? 12?Lc R无关。 图4-1 2.电路处于谐振状态时的特征: ①复阻抗Z达最小,电路呈现电阻性,电流与输入电压同相。 ②电感电压与电容电压数值相等,相位相反。此时电感电压(或电容电压)为电源电压的Q倍,Q称为品质因数,即Q? uLuc?0L11 ????ususR?0cRR L c

在L和c为定值时,Q值仅由回路电阻R的大小来决定。 ③在激励电压有效值不变时,回路中的电流达最大值,即: I?I0? us R 3.串联谐振电路的频率特性: ①回路的电流与电源角频率的关系称为电流的幅频特性,表明其关系的图 形称为串联谐振曲线。电流与角频率的关系为: I(?)? us 1?? R2??L?? ?c?? 2 ? us ???0? ?R?Q2?????? ?0? 2 ?

I0 ???0? ?1?Q2?????? ?0? 2 当L、c一定时,改变回路的电阻R值,即可得到不同Q 值下的电流的幅频 特性曲线(图4-2) 图4-2 有时为了方便,常以 ?I 为横坐标,为纵坐标画电流的幅频特性曲线(这称?0I0 I 下降越厉害,电路的选择性就越好。I0 为通用幅频特性),图4-3画出了不同Q值下的通用幅频特性曲线。回路的品质因数Q越大,在一定的频率偏移下,为了衡量谐振电路对不同频率的选择能力引进通频带概念,把通用幅频特性的幅值从峰值1下降到0.707时所对应的上、下频率之间的宽度称为通频带(以bw表示)即:bw? ?2?1 ??0?0

大学物理实验报告系列之RLC电路的谐振

【实验名称】 RLC 电路的谐振 【实验目的】 1、研究和测量RLC 串、并联电路的幅频特性; 2、掌握幅频特性的测量方法; 3、进一步理解回路Q 值的物理意义。 【实验仪器】 音频信号发生器、交流毫伏表、标准电阻箱、标准电感、标准电容箱。 【实验原理】 一、RLC 串联电路 1.回路中的电流与频率的关系(幅频特性) RLC 交流回路中阻抗Z 的大小为: () 2 2 '1??? ? ? -++= ωωC L R R Z (32-1) ???? ? ??????? +-=R R C L arctg '1ωω? (32-3) 回路中电流I 为: )1()'(2ω ωC L R R U Z U I - ++== (32-4) 当01 =- ω ωC L 时, = 0,电流I 最大。 令即振频率并称为谐振角频率与谐的角频率与频率分别表示与,,000=?ωf : LC f LC πω21100= = (32-5) 如果取横坐标为ω,纵坐标为I ,可得图32-2所示电流频率特性曲线。 2.串联谐振电路的品质因数Q C R R L Q 2)'(+= (32-7) QU U U C L == (32-8) Q 称为串联谐振电路的品质因数。当Q >>1时,U L 和U C 都远大于信号源输出电 压,这种现象称为LRC 串联电路的电压谐振。 Q 的第一个意义是:电压谐振时,纯电感和理想电容器两端电压均为信号源电 压的Q 倍。 1 20 1 20f f f Q -= -= ωωω (32-12) 显然(f 2-f 1)越小,曲线就越尖锐。 Q 的第二个意义是:它标志曲线尖锐程度,即电路对频率的选择性,称 f (= f 0 / Q )为通频带宽度。 3.Q 值的测量法

串联谐振电路实验报告

实验名称:串联谐振电路 一、实验目的 1、加深对串联谐振电路条件及特性的理解。 2、掌握谐振频率的测量方法。 3、理解电路品质因数Q和通频带的物理意义及其测量方法。 4、测定RLC串联谐振电路的频率特性曲线。 5、深刻理解和掌握串联谐振的意义及作用。 6、掌握电路板的焊接技术及信号发生器、交流毫伏表等仪表的使用方法。 7、掌握Multisim软件中的Function Generator、Voltmeter、Bode Plotter等仪表的使用 方法以及AC Analysis等SPICE的仿真分析方法。 8、掌握Origin软件的使用方法。 二、实验设备及器材 1、计算机一台。 2、通用电路板一块。 3、低频信号发生器一台。 4、双踪示波器一台。 5、交流毫伏表一只。 6、万用表一只。 7、可变电阻一只。 8、电阻、电感、电容若干(电阻100Ω,电感10mH、4.7mH,电容100nF)。 三、实验内容 1、Multisim仿真 1)、创建图示电路图 2)、分别用Multisim软件(AC仿真、波特表、交流电压表均可)测量串联谐振

电路的谐振曲线、谐振频率、-3dB带宽。 UR谐振曲线 谐振频率7.3kHz -3dB带宽32.318kHz 3)、电阻R1=1K时,用Multisim软件仿真串联谐振电路的谐振曲线,观测R对Q R增大导致Q减小。 4)、利用谐振特点设计选频网络,在串联谐振电路上输入频率为3.5kHz、占空比为30%、脉冲幅度为5V的方波电压信号,测试输入输出(电阻上电压)的频谱。 输入信号

输出信号 2、 测量元件值,计算电路谐振频率和品质因数Q 的理论值。 R1=98Ω RL=34.2Ω L1=4.2mH C1=95.1nF C L R R L U U U U Q S C S L 1 )()(000==== ωωω=1.59 3、 在电路板上焊接基本串联谐振电路,信号电压有效值设置为1V 。 4、 用两种不同的方法测量电路的f0值。 UR 读数最大法:f0=7.7kHz 时,UR 有最大值 X-Y 模式下测量:f0=7.55kHz. 5、 测试电路板上串联谐振电路的谐振曲线、谐振频率、-3dB 。 7、

交流谐振电路-实验报告

University of Science and Technology of China 96 Jinzhai Road, Hefei Anhui 230026,The People ’s Republic of China 交流谐振电路 李方勇 PB05210284 0510 第29组2号(周五下午) 实验题目 交流谐振电路 实验目的 研究RLC 串联电路的交流谐振现象,学习测量谐振曲线的方法,学习并掌握电路品质因素Q 的测量 方法及其物理意义。 实验仪器 电阻箱,电容器,电感,低频信号发生器以及双踪示波器。 实验原理 1. RLC 交流电路 由交流电源S ,电阻R ,电容C 和电感L 等组成 交流电物理量的三角函数表述和复数表述 ()() φ?φ?+=+=t j Ee t E e cos 式中的e 可以是电动势、电压、电流、阻抗等交流电物理量,?为圆频率,φ 为初始相角。电阻R 、电容C 和电感串联电路 电路中的电流与电阻两端的电压是同相位的,但超前于电容C 两端的电压2π ,落后于电感两端的电压2π 。 电阻阻抗的复数表达式为 R Z R = 模R Z =

电容阻抗的复数表达式为 C j e C Z j C? ? π1 1 2= =- 模C Z C? 1 = 电感阻抗的复数表达式为 L j Le Z j L ? ? π = =2 模 L Z L ? = 电路总阻抗为三者的矢量和。由图,电容阻抗与电路总阻抗方向相反,如果满足 L c ? ? = 1 , 则电路总阻抗为R,达到最小值。这时电流最大,形成所谓“电流谐振”。调节交流电源(函数发生器)的频率,用示波器观察电阻上的电压,当它达到最大时的频率即为谐振频率。电路如下图。 电路参数–电动势电压,电流,功率,频率 元件参数–电阻,电容,电感 实验内容 1.观测RLC串联谐振电路的特性 (1)按照上图连接线路,注意保持信号源的电压峰峰值不变,蒋Vi和Vr接入双踪示波器的CH1和CH2(注意共地) (2)测量I-f曲线,计算Q值 (3)对测得的实验数据,作如下分析处理: 1)作谐振曲线I-f,由曲线测出通频带宽 2)由公式计算除fo的理论值,并与测得的值进行比较,求出相对误差。

谐振电路实验报告

rlc串联谐振电路的实验研究 一、摘要: 从rlc 串联谐振电路的方程分析出发,推导了电路在谐振状态下的谐振频率、品质因 数和输入阻抗,并且基于multisim仿真软件创建rlc 串联谐振电路,利用其虚拟仪表和 仿真分析,分别用测量及仿真分析的方法验证它的理论根据。其结果表明了仿真与理论分析 的一致性,为仿真分析在电子电路设计中的运用提供了一种可行的研究方法。 二、关键词:rlc;串联;谐振电路;三、引言 谐振现象是正弦稳态电路的一种特定的工作状态。通常,谐振电路由电容、电感和电阻 组成,按照其原件的连接形式可分为串联谐振电路、并联谐振电路和耦合谐振电路等。 由于谐振电路具有良好的选择性,在通信与电子技术中得到了广泛的应用。比如,串联 谐振时电感电压或电容电压大于激励电压的现象,在无线电通信技术领域获得了有效的应用, 例如当无线电广播或电视接收机调谐在某个频率或频带上时,就可使该频率或频带内的信号 特别增强,而把其他频率或频带内的信号滤去,这种性能即称为谐振电路的选择性。所以研 究串联谐振有重要的意义。 在含有电感l 、电容c 和电阻r 的串联谐振电路中,需要研究在不同频率正弦激励下 响应随频率变化的情况,即频率特性。multisim 仿真软件可以实现原理图的捕获、电路分 析、电路仿真、仿真仪器测试等方面的应用,其数量众多的元件数据库、标准化仿真仪器、 直观界面、简洁明了的操作、强大的分析测试、可信的测试结果都为众多的电子工程设计人 员提供了一种可靠的分析方法,同时也缩短了产品的研发时间。 四、正文 (1)实验目的: 1.加深对串联谐振电路条件及特性的理解。 2.掌握谐振频率的测量方法。 3.理解电路品质因数的物理意义和其测定方法。 4.测定rlc串联谐振电路的频率特性曲线。 (2)实验原理: rlc串联电路如图所示,改变电路参数l、c或电源频率时,都可能使电路发生谐振。 该电路的阻抗是电源角频率ω的函数:z=r+j(ωl-1/ωc) 当ωl-1/ωc=0时,电路中的电流与激励电压同相,电路处于谐振状态。谐振角频率ω 0 =1/lc ,谐振频率f0=1/2π lc 。 谐振频率仅与原件l、c的数值有关,而与电阻r和激励电源的角频率ω无关,当ω< ω0时,电路呈容性,阻抗角φ<0;当ω>ω0时,电路呈感性,阻抗角φ>0。 1、电路处于谐振状态时的特性。 (1)、回路阻抗z0=r,| z0|为最小值,整个回路相当于一个纯电阻电路。(2)、回路 电流i0的数值最大,i0=us/r。(3)、电阻上的电压ur的数值最大,ur =us。 (4)、电感上的电压ul与电容上的电压uc数值相等,相位相差180°,ul=uc=qus。 2、电路的品质因数q 电路发生谐振时,电感上的电压(或电容上的电压)与激励电压之比称为电路的品质因 数q,即: q=ul(ω0)/ us= uc(ω0)/ us=ω0l/r=1/r*l/c (3)谐振曲线。 电路中电压与电流随频率变化的特性称频率特性,它们随频率变化的曲线称频率特性曲 线,也称谐振曲线。 在us、r、l、c固定的条件下,有

(串联谐振电路分析)

《电子设计与制作》 课 程 设 计 报 告

目录 一:题目………………………………………………………..二:原理………………………………………………………….三:电路图……………………………………………………….四:实验内容…………………………………………………….五:实验分析……………………………………………………六:心得体会…………………………………………………….

一、题目:串联谐振电路分析 二、原理 1.串联谐振的定义和条件 在电阻、电感、电容串联电路中,当电路端电 压和电流同相时,电路呈电阻性,电路的这种状态叫做串联谐振。 可以先做一个简单的实验,如图所示,将:三个元件R 、L 和C 与一个小灯泡串联,接在频率可调的正弦交流电源上,并保持电源电压不变。 实验时,将电源频率逐渐由小调大,发现小灯泡也慢慢由 暗变亮。当达到某一频率时,小灯泡最亮,当频率继续增加时, 又会发现小灯泡又慢慢由亮变暗。小灯泡亮度随频率改变而变 化,意味着电路中的电流随频率而变化。怎么解释这个现象呢? 在电路两端加上正弦电压U ,根据欧姆定律有 || U I Z = 式中 2 2 2 2 1 ||()()L C Z R X X R L C ωω= +-= +- L ω和 1 C ω部是频率的函数。但当频率较低时,容抗大而感抗小, 阻抗|Z|较大,电流较小;当频率较高时,感抗大而容抗小,阻抗|Z|也较大,电流也较小。在这两个频率之间,总会有某一频率,在这个

频率时,容抗与感抗恰好相等。这时阻抗最小且为纯电阻,所以,电流最大,且与端电压同相,这就发生了串联谐振。 根据上述分析,串联谐振的条件为 L C X X = 即 001 L C ωω= 或 01LC ω= 01 2f LC π= 0f 称为谐振频率。可见,当电路的参数 L 和C 一定时,谐振频率 也就确定了。如果电源的频率一定,可以通过调节L 或C 的参数大小来实现谐振。 2、串联谐振的特点 (1)因为串联谐振时,L C X X =,故谐振时电路阻抗为 0||Z R = (2)串联谐振时,阻抗最小,在电压U 一定时,电流最大,其值 为 00|| U U I Z R = = 由于电路呈纯电阻,故电流与电源电压同相,0? = (3)电阻两端电压等于总电压。电感和电容的电压相等,其大小

RLC串联谐振电路的实验报告

RLC串联谐振电路的实验报告 (1)实验目的: 1.加深对串联谐振电路条件及特性的理解。 2.掌握谐振频率的测量方法。 3.测定RLC串联谐振电路的频率特性曲线。 (2)实验原理: RLC串联电路如图所示,改变电路参数L、C或电源频率时,都可能使电路发生谐振。该电路的阻抗是电源角频率ω的函数:Z=R+j(ωL-1/ωC)当ωL-1/ωC=0时,电路中的电流与激励电压同相,电路处于谐振状态。谐振角频率ω0 =1/LC,谐振频率f =1/2πLC。谐振频率仅与原件L、C的数值有关,而与电阻R 和激励电源的角频率ω无关,当ω<ω 0时,电路呈容性,阻抗角φ<0;当ω>ω 时,电路呈感性,阻抗角φ>0。 1、电路处于谐振状态时的特性。 (1)、回路阻抗Z 0=R,| Z |为最小值,整个回路相当于一个纯电阻电路。 (2)、回路电流I 0的数值最大,I =U S /R。 (3)、电阻上的电压U R 的数值最大,U R =U S 。 (4)、电感上的电压U L 与电容上的电压U C 数值相等,相位相差180°,U L =U C =QU S 。 2、电路的品质因数Q 电路发生谐振时,电感上的电压(或电容上的电压)与激励电压之比称为电路的品质因数Q,即: Q=U L (ω )/ U S = U C (ω )/ U S =ω L/R=1/R* (3)谐振曲线。 电路中电压与电流随频率变化的特性称频率特性,它们随频率变化的曲线称频率特性曲线,也称谐振曲线。 在U S 、R、L、C固定的条件下,有

I=U S / U R =RI=RU S / U C =I/ωC=U S /ωC U L =ωLI=ωLU S / 改变电源角频率ω,可得到响应电压随电源角频率ω变化的谐振曲线,回路 电流与电阻电压成正比。从图中可以看到,U R 的最大值在谐振角频率ω 处,此 时,U L =U C =QU S 。U C 的最大值在ω<ω 处,U L 的最大值在ω>ω 处。 图表示经过归一化处理后不同Q值时的电流频率特性曲线。从图中(Q 11/2时,U C 和U L 曲线才出现最大值,否则U C 将单调下降趋于0,U L 将单调上升趋于U S 。 仿真RLC电路响应的谐振曲线的测量 五、结论

串联谐振电路实验报告

串联谐振电路 学号: 1028401083 姓名:赵静怡 一、实验目的 1、加深对串联谐振电路条件及特性的理解 2、掌握谐振频率的测量方法 3、理解电路品质因数Q和通频带的物理意义及其测量方法 4、测量RLC串联谐振电路的频率特性曲线 5、深刻理解和掌握串联谐振的意义及作用 6、掌握电路板的焊接技术以及信号发生器、交流毫伏表等仪表 的使用 7、掌握Multisim软件中的Functionn Generator 、 Voltmeter 、Bode Plotter等仪表的使用以AC Analysis 等SPICE仿真分析方法 8、用Origin绘图软件绘图 二、实验原理 RLC串联电路如图2.6.1所示,改变电路参数L、C或电源频率时,都可以是电路发生谐振。 2.6.1 RLC谐振串联电路

1、谐振频率:f 0=LC π21 ,谐振频率仅与元件L 、C 的数值有关,而与电阻R 和激励电源的角频率w 无关 2、电路的品质因素Q 和通频带B 电路发生谐振是,电感上的电压(或电容上的电压)与激励电压之比称为电路的品质因素Q ,即C L R Q 1 = 定义回路电流下降到峰值在0.707时所对应的频率为截止频率,介于两截止频率间的频率范围为通带,即Q fo B = 3、谐振曲线 电路中电压与电流随频率变化的特性称频率特性,他们随频率变化的曲线称频率特性曲线,也称谐振曲线 4、实验仪器: (1) 计算机 (2) 通路电路板一块 (3) 低频信号发生器一台 (4) 交流毫伏表一台 (5) 双踪示波器一台 (6) 万用表一只 (7) 可变电阻 (8) 电阻、电感、电容若干(电阻100Ω,电感10mH 、4.7 mH ,电容100nF )

实验报告 R、L、C串联谐振电路的研究

实验报告 祝金华 PB15050984 实验题目:R 、L 、C 串联谐振电路的研究 实验目的: 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。 实验原理 1. 在图1所示的R 、L 、C 串联电路中,当正弦交流信号源U i 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U O 作为响应,当输入电压U i 的幅值维持不变时, 在不同频率的信号激励下,测出U O 之值,然后以f 为横坐标,以U O 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2所示。 2. 在f =fo = LC 21处,即幅频特性曲线尖峰所在的频率点称为谐振频率。此时X L =Xc ,电路呈纯阻性,电路阻抗的模为最小。在输入电压U i 为定值时,电路中的电流达到最大值,且与输入电压U i 同相位。从理论上讲,此时 U i =U R =U O ,U L =U c =QU i ,式中的Q 称为电路的品质因数。 3. 电路品质因数Q 值的两种测量方法 一是根据公式Q = o C U U 测定,U c 为谐振时电容器C 上的电压(电感上的电压无法测量,故不考虑Q= o L U U 测定) 。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Q U m ax 02 U max 0U 0 102 L C R o i 图 1

= 1 2f f f O -求出Q 值。式中f o 为谐振频率,f 2和f 1是失谐时, 亦即输出电压的幅度下降到最 大值的2/1 (=0.707)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。 预习思考题 1. 根据实验线路板给出的元件参数值,估算电路的谐振频率。 L=30mH fo =LC π21=1/(2×π6 31001.01030--???)=9188.81Hz 2. 改变电路的哪些参数可以使电路发生谐振,电路中R 的数值是否影响谐振频率值? 改变频率f,电感L ,电容C 可以使电路发生谐振,电路中R 的数值不会影响谐振频率值。 3. 如何判别电路是否发生谐振?测试谐振点的方案有哪些? 判断:电容与电感的电压相等时,电路此时发生谐振;U i 与U 0相位相同时此时发生谐振;U i 与U 0大小相等时电路发生谐振。 测量:理论计算,f=1/(2π√LC ); 仪表测量此时电流频率。 4. 电路发生串联谐振时,为什么输入电压不能太大, 如果信号源给出3V 的电压,电路谐振时,用交流毫伏表测U L 和U C ,应该选择用多大的量限? 输入电压过大,L 、C 器件两端的电压远高于信号源电压;应该选用最大量程 。 4. 要提高R 、L 、C 串联电路的品质因数,电路参数应如何改变? 减小R,增大L ,同时等比例缩小C 。 5. 本实验在谐振时,对应的U L 与U C 是否相等?如有差异,原因何在? U L ,U C 大小相等,方向相反,因为在谐振点L,C 的阻抗相等,二者阻抗方向相反。 实验设备 低频函数信号发生器,交流毫伏表,双踪示波器,频率计,谐振电路实验电路板 实验内容 1. 利用HE-15实验箱上的“R 、L 、C 串联谐振电路”,按图3组成监视、测量电路。选C 1=0.01μF 。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U i =3V ,并

实验一 RLC串联谐振电路的研究

2 1实验一 RLC 串联谐振电路的研究 一、实验目的 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。 二、实验设备和器材 函数信号发生器1只 交流毫伏表1只(0~600V) 电路原理实验箱1只 三、实验原理与说明 1.在图1.1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。取电阻电路电流I 作为响应,当输入电压U i 维持不变时,在不同信号频率的激励下,测出电阻R 两端的电压U 0之值,则I=U 0/R 。然后以f 为横坐标,以I 为纵坐标,绘出光滑的曲线,此即为幅频特性,亦称电流谐振曲线,如图1.2所示。 2. 在 处(X L =X C )即幅频特性曲线尖峰所在的频率点,该频率称为 谐振频率,此时电路呈纯阻性,电路阻抗的模为最小,在输入电压U i 为定值时,电路中的电流达I 达到最大值,且与输入电压U i 同相位,从理论上讲,此时,U i =U R =U 0, U L =U C =QU i ,式中的Q 称为电路的品质因数。 3. 电路品质因数Q 值的两种测量方法 一是根据公式 测定,U C 与U L 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 再根据 求出Q 值,式中f 0为谐振频率,f 1和f 2是失谐时,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。 四、实验内容 1.按图1.3接线,取C=0.1μF ,R=200Ω,调节信号源输出电压为V P-P = 2.83V ,有效值约 U i =1V 正弦信号,并在整个实验过程中保持不变。(本实验的电感L 约30mH) 2.找出电路的谐振频率f 0,其方法是,将交流毫伏表接在R (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U 0的读数为最大时,读得频率表上的频率值即为电路的谐振频率f 0,并测量U 0、U C 、U L 之值(注意及时更换毫伏表的量限),记入表格中。 3. 在谐振点两侧,先测出下限频率f 1和上限频率f 2及相对应的U R 值,然后按频率递增 或递减500H Z 或1KH Z ,依次各取8个测量点,逐点测出U R ,U L ,U C 之值,记入数据表格。 LC f f π21 0==O C O L U U U U Q ==1 2f f f -=?1 2f f f Q o -=

串联谐振电路实验报告

串联谐振电路实验报告 课程安排分为八院和非八院的,由于八院同学部分课程内容安排在了前导课,所以电路分析基础实验课程正式内容中不再重复讲授。 非八院的实验内容安排如下(相关顺序可能会根据教学安排适当调整): 1、常用测量仪器的使用(一) 2、元器件的识别与测量 3、常用测量仪器的使用(二) 4、直流电路测量 5、动态电路测量 6、正弦电路测量 7、RLC串联电路测量

8、RLC并联电路测量 9、考试 八院的实验内容安排如下(相关顺序可能会根据教学安排适当调整): 1、元器件识别及其特性测试点电压法测量二极管的特性曲线 2、直流电路测量 3、一阶动态电路 4、外特性测量法测量信号源内阻及二阶RLC串联电路的阶跃响应测量 5、正弦电路 6、电感、电容大小的测量 7、RLC串联谐振电路设计

8、RLC并联谐振电路设计 9、考试 二、成绩评定 1、课程为独立设课,成绩由总评成绩决定。 总评成绩=平时成绩*40%+考试成绩*60% 平时成绩:预习情况、听课态度、做实验的速度、测量数据的准确性、实验报告的撰写。 2、闭卷考试,当场检查电路接线,仪器使用,波形测量,计算相关参数、作图回答问题,时间一小时。 3、无补考,总评不及格需重修。 三、预习要求 1、课前按照实验报告模板要求做好预习,回答预习问题,未按要求

预习者不准进入实验室做实验。 2、课前在面包板上搭建好电路,未搭建好电路者不准进入实验室做实验。(此要求针对八院同学,其他院系同学应在课前来实验室用实验箱预搭建电路。) 3、课前用实验报告纸画好数据表格(记录原始数据用) 4、有条件的同学可以在预习时候用仿真软件完成电路仿真。 四、实验报告要求 1、实验报告第一页写清楚自己的学号、姓名、座位号、课号、专业。

RLC串联谐振电路

《模拟电子技术实验》课程 实验报告 实验项目:R,L,C串联谐振电路 姓名:*** 学号:*** 学院:信息学院专业:物联网工程指导教师:*** 日期:2018.6.10

一.实验目的 1.学习R ,L ,C 串联电路的幅频特性曲线 2.学会利用公式计算R,L,C 串联电路的谐振频率f 0和品质因素Q,以及通频带宽Δf 3.学会利用示波器读出R ,L ,C 串联电路谐振频率f 0 二.实验仪器 1.示波器 2.DGJ-1电工试验台 三.实验内容涉及的基本理论 1. 在如左图所示的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u 。作为响应,当输入电压u 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,此即为幅频特性曲线,亦称谐振曲线,如右图所示。 2.在f=fo= LC π21 处,即幅频特性曲线尖峰所在的频率点称为谐振频率。此时X L =X C ,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=U R =Uo,U L =U C =QUi,式中的Q 称为电路的品质因数。 3、电路品质因数Q 值的两种测量方法一是根据公式Q= O L U U =O C U U 测定,Uc 与U L 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Δf=f 2-f 1,

LCR串联谐振电路基础知识

LCR串联谐振电路基础知识 1. 谐振定义:电路中L、C 两组件之能量相等,当能量由电路中某一电抗组件释出时,且另一电抗组件必吸收相同之能量,即此两电抗组件间会产生一能量脉动。 2. 电路欲产生谐振,必须具备有电感器L及电容器C 两组件。 3. 谐振时其所对应之频率为谐振频率(resonance),或称共振频率,以f r表示之。 4. 串联谐振电路之条件如图1所示:当Q=Q ?I2X L = I2 X C也就是X L =X C时,为R-L-C串联电路产生谐振之条件。 图1 串联谐振电路图 5. 串联谐振电路的特性: (1) 电路阻抗最小且为纯电阻。即Z =R+jX L?jX C=R (2) 电路电流为最大。即 (3) 电路功率因子为1。即 (4) 电路平均功率最大。即P=I2R (5) 电路总虚功率为零。即Q L=Q C?Q T=Q L?Q C=0 6. 串联谐振电路频率计算公式: (1) 公式: (2) R - L -C串联电路欲产生谐振时,可调整电源频率f 、电感器L 或电容器C 使其达到谐振频率f r,而与电阻R完全无关。 7. 串联谐振电路品质因子(Q值): (1) 定义:电感器或电容器在谐振时产生的电抗功率与电阻器消耗的平均功率

之比,称为谐振时之品质因子。 (2) Q值计算公式: (3) 品质因子Q值愈大表示电路对谐振时之响应愈佳。一般Q值在10~100 之间。 8. 串联谐振电路阻抗与频率之关系如图(2)所示: (1) 电阻R 与频率无关,系一常数,故为一横线。 (2) 电感抗X L=2 πfL ,与频率成正比,故为一斜线。 (3) 电容抗与频率成反比,故为一曲线。 (4) 阻抗Z = R+ j(X L?X C) 当f = f r时,Z = R 为最小值,电路为电阻性。 当f > f r时,X L>X C,电路为电感性。 当f <fr时,X L<X C,电路为电容性。 当f = 0或f = ∞时, Z = ∞ ,电路为开路。 (5) 若将电源频率f由小增大,则电路阻抗Z 的变化为先减后增。 9. 串联谐振电路之选择性如图(3)所示: (1) 当f = f r时, ,此频率称为谐振频率。 (2) 当f = f1或f 2时, ,此频率称为旁带频率、截止频率或半功率频率。

串联谐振电路实验报告

实验三 串联谐振电路 学号: 1117426021 姓名: 黄跃 一、 实验目的 1、 加深对串联谐振电路条件及特性的理解 2、 掌握谐振频率的测量方法 3、 理解电路品质因数Q 和通频带的物理意义及其测量方法 4、 测量RLC 串联谐振电路的频率特性曲线 5、 深刻理解和掌握串联谐振的意义及作用 6、 掌握电路板的焊接技术以及信号发生器、交流毫伏表等仪表的使用 7、 掌握Multisim 软件中的Functionn Generator 、Voltmeter 、Bode Plotter 等仪表的使用以AC Analysis 等SPICE 仿真分析方法 8、 用Origin 绘图软件绘图 二、 实验原理 RLC 串联电路如图2.6.1所示,改变电路参数L 、C 或电源频率时,都可以是电路发生谐振。 2.6.1 RLC 谐振串联电路 1、谐振频率:f 0=LC π21 ,谐振频率仅与元件L 、C 的数值有关,而与电阻R 和激励电源的角频率w 无关 2、电路的品质因素Q 和通频带B 电路发生谐振是,电感上的电压(或电容上的电压)与激励电压之比称为电路的品质因素Q ,即C L R Q 1 = 定义回路电流下降到峰值在0.707时所对应的频率为截止频率,介于两截止频率间的频率范围为通带,即Q fo B = 3、谐振曲线 电路中电压与电流随频率变化的特性称频率特性,他们随频率变化的曲线称频率特性曲线,也称谐振曲线 4、实验仪器: (1) 计算机 (2) 通路电路板一块

(3)低频信号发生器一台 (4)交流毫伏表一台 (5)双踪示波器一台 (6)万用表一只 (7)可变电阻 (8)电阻、电感、电容若干(电阻100Ω,电感10mH、4.7 mH,电容100nF) 三、实验内容 1.Multisim仿真 (1)创建电路:从元器件库中选择可变电阻、电容、电感创建如图2.6.2电路. 2.6.2Multisim串联谐振 (2)当电阻R= 100,200,300欧时,用Multisim软件仿真串联谐振电路的谐振曲线,在同一张图中画出谐振曲线,说明R对Q值、带宽的影响。 2.6.3不同Q值值电流的频率特性曲线 (蓝线为300Ω,红线为200Ω,绿线为100Ω)

串联谐振电路实验的心得体会

串联谐振电路实验的心得体会 篇一:实验九串联谐振电路实验 实验九 串联谐振电路实验 一、实验目的 1.测量RLC串联电路的谐振曲线,通过实验进一步掌握串联谐振的条件和特点。 2.研究电路参数对谐振特性的影响。 二、原理 1.RLC串联电路在图9-1所示的,RLC串联电路中,若取电阻R两端的电压为输出电压,则该电路输出电压与输入电压之比为: U2R ??U1R?j(?L?1) ?C ?L tg?1 R 1 图9-1 图9-2

2.幅频特性 电路网络输出电压与输入电压的振幅比随ω变化的性质,称为该网络的幅频特性,如图9-2所示。 3.谐振条件二阶带通网络的幅频特性出现尖峰的频率f0称为中心频率或谐振频率。此时,电路的电抗为零,阻抗值最小,等于电路中的电阻,电路成为纯电阻性电路,串联电路中的电流达到最大值。 电流与输入电压同相位。我们把电路的这种工作状态称为串联谐振状态。电路达到谐振状态的条件是: 1 ?0L=或 ?0 ?0C4.通频带宽 改变角频率ω时,振幅比随之变化,当振幅比下降到最大值的1/角频率ω1、ω2叫做3分贝角频率,相应的频率两个f1和f2称为3分贝频率。两个角频率之 差称为该网络的通频带宽: R BW??2-?1= L RLC串联电路幅频特性可以用品质因数Q来描述: ??L1Q?0?0 BWR?0CR

三、实验仪器和器材 1.函数信号发生器 2.示波器 3.电阻 4.电感5.电容 6.实验电路板 7.短接线 8.导线 四、实验内容及步骤 1.连接实验电路 按图9-3所示连接电路。其中,电感L= 33mH,电容C=μF,电阻R分别取620Ω和Ω,图中r为电感线圈本身的电阻。 图9-3 2.测绘谐振曲线 测量结果填入表9-1中。 表9-1 R=620Ω的谐振特性 3.研究电路参数对谐振曲线的影响 将图9-3中电阻改为Ω,重复2中步骤,结果填入表9-2中。 表9-2 R=Ω的谐振特性 4.计算通频带宽BW和品质因数Q 将计算结果填入表9-3中。 表9-3 通频带宽BW和品质因数Q 五、思考题 1. 实验中怎么样判断电路已经处于谐振状态?

RLC串联谐振电路及答案解析

RLC 串联谐振电路 一、知识要求: 理解RLC 串联电路谐振的含义;理解谐振的条件、谐振角频率、频率;理解谐振电路的特点,会画矢量图。 二、知识提要: 在RLC 串联电路中,当总电压与总电流同相位时,电路呈阻性的状态称为串联谐振。 (1)、串联谐振的条件:C L C L X X U U ==即 (2)、谐振角频率与频率:由LC f LC :C L πωωω21 1 10= == 谐振频率得 (3)、谐振时的相量图: (4)、串联谐振电路的特点: ①.电路阻抗最小:Z=R ②、电路中电流电大:I 0=U/R ③、总电压与总电流同相位,电路呈阻性 ④、电阻两端电压等于总电压,电感与电容两端电压相等,相位相反,且为总电压的Q 倍,。即:U L =U C =I 0X L =I 0X C = L X R U =U R X L =QU 式中:Q 叫做电路的品质因数,其值为: CR f R L f R X R X Q C L 0021 2ππ= === >>1(由于一般串联谐振电路中的R 很小,所以Q 值总大于1,其数值约为几十,有的可达几百。所以串联谐振时,电感和电容元件两端可能会产生比总电压高出Q 倍的高电压,又因为U L =U C ,所以串联谐振又叫电压谐振。) (5)、串联谐振电路的应用: 适用于信号源内阻较低的交流电路。常被用来做选频电路。 三、例题解析: 1、在RLC 串联回路中,电源电压为5mV ,试求回路谐振时的频率、谐振时元件L 和C 上的电压以及回路的品质因数。 解:RLC 串联回路的谐振频率为 Uc ?

LC f π210= 谐振回路的品质因数为 R L f Q 02π= 谐振时元件L 和C 上的电压为 mV 5mV 5C L C L R Q U U = == 2、 在RLC 串联电路中,已知L =100mH ,R =3.4Ω,电路在输入信号频率为400Hz 时发生谐振,求电容C 的电容量和回路的品质因数。 解:电容C 的电容量为 F 58.14 .6310141 )2(12 0μπ≈== L f C 回路的品质因数为 744 .31 .040028.620≈??== R L f Q π 3、已知某收音机输入回路的电感L=260μH,当电容调到100PF 时发生串联谐振,求电路的谐振频率,若要收听频率为640KHz 的电台广播,电容C 应为多大。(设L 不变) 解:LC f π210= = 12 6 10 101026014.321 --X X X X X ≈KHZ 6 23210260)1064014.32(1 )2(1-= = X X X X X L f C π≈238PF 四、练习题: (一)、填空题 1、串联正弦交流电路发生谐振的条件是 ,谐振时的谐振频率品质因数Q= ,串联谐振又称为 。 2、在发生串联谐振时,电路中的感抗与容抗 ;此时电路中的阻抗最 ,电流最 ,总阻抗Z= 。 3、在一RLC 串联正弦交流电路中,用电压表测得电阻、电感、电容上电压均为10V ,用电流表测得电流为10A ,此电路中R= ,P= ,Q= ,S= 。 4、在含有L 、C 的电路中,出现总电压、电流同相位,这种现象称为 。这种现象若发生在串联电路中,则电路中阻抗 ,电压一定时电流 ,且在电感和电容两端将出现 。 5、谐振发生时,电路中的角频率=0ω ,=0f 。 (二)、判断题

RC振荡电路实验报告(特选资料)

广州大学学生实验报告 院(系)名称 物理与信息工程系 班别 姓名 专业名称 学号 实验课程名称 模拟电路实验 实验项目名称 RC 串并联网络(文氏桥)振荡器 实验时间 实验地点 实验成绩 指导老师签名 【实验目的】 1.进一步学习RC 正弦波振荡器的组成及其振荡条件。 2.学会测量、调试振荡器。 【实验原理】 从结构上看,正弦波振荡器是没有输入信号的,带选频网络的正反馈放大器。若用R 、C 元件组成选频网络,就称为RC 振荡器, 一般用来产生1Hz ~1MHz 的低频信号。 RC 串并联网络(文氏桥)振荡器 电路型式如图6-1所示。 振荡频率 RC 21 f O π= 起振条件 |A &|>3 电路特点:可方便地连续改变振荡频率,便于加负反馈稳幅,容易得到良好的振荡波形。 图6-1 RC 串并联网络振荡器原理图 注:本实验采用两级共射极分立元件放大器组成RC 正弦波振荡器。 【实验仪器与材料】 模拟电路实验箱 双踪示波器 函数信号发生器 交流毫伏表 万用电表 连接线若干

【实验内容及步骤】 1.RC 串并联选频网络振荡器 (1)按图6-2组接线路 图6-2 RC 串并联选频网络振荡器 (2)接通RC 串并联网络,调节R f 并使电路起振,用示波器观测输出电压u O 波形,再细调节R f ,使获得满意的正弦信号,记录波形及其参数,即,测量振荡频率,周期并与计算值进行比较。 (3) 断开RC 串并联网络,保持R f 不变,测量放大器静态工作点,电压放大倍数。 (4)断开RC 串并联网络,测量放大器静态工作点及电压放大倍数。(输入小信号:f=1KHz,峰峰值为100mV 正弦波)用毫伏表测量u i 、u 0 就可以计算出电路的放大倍数。 (5)改变R 或C 值,观察振荡频率变化情况。 将RC 串并联网络与放大器断开,用函数信号发生器的正弦信号注入RC 串并联网络,保持输入信号的幅度不变(约3V ),频率由低到高变化,RC 串并联网络输出幅值将随之变化,当信号源达某一频率时,RC 串并联网络的输出将达最大值(约1V 左右)。且输入、输出同相位,此时信号源频率为 2πRC 1 f f ο== 【实验数据整理与归纳】 (1)静态工作点测量 U B (V ) U E (V ) U C (V) 第一级 2.48 2.96 4.66 第二级 0.84 11.51 1.01 (2)电压放大倍数测量: u i (mV) u o (V) Av 788 2.80 3.60

串联谐振电路实验报告

实验三:串联谐振电路 一、实验目的: 1.加深对串联谐振电路条件及特性的理解。 2.掌握谐振频率的测量方法。 3.理解电路品质因数及通频带的物理意义和其测定方法。 4.测定RLC 串联谐振电路的频率特性曲线。 二、实验原理: RLC 串联电路如图所示,改变电路参数L 、C 或电源频率时,都可能使电路发生谐振。 该电路的阻抗是电源角频率ω的函数: Z=R+j(ωL-1/ωC) 当ωL-1/ωC=0时,电路中的电流与激励电压同相,电路处于谐振状态。 谐振角频率ω0 =1/LC ,谐振频率f 0=1/2π LC 。 谐振频率仅与原件L 、C 的数值有关,而与电阻R 和激励电源的角频率ω无关,当ω<ω0时,电路呈容性,阻抗角φ<0;当ω>ω0时,电路呈感性,阻抗角φ>0。 1、电路处于谐振状态时的特性。 (1)、回路阻抗Z 0=R,| Z 0|为最小值,整个回路相当于一个纯电阻电路。 (2)、回路电流I 0的数值最大,I 0=U S /R 。 (3)、电阻上的电压U R 的数值最大,U R =U S 。 (4)、电感上的电压U L 与电容上的电压U C 数值相等,相位相差180°,U L =U C =QU S 。 2、电路的品质因数Q 和通频带B 。 电路发生谐振时,电感上的电压(或电容上的电压)与激励电压之比称为电路的品质因数Q ,即: Q=U L (ω0)/ U S = U C (ω0)/ U S =ω0L/R=1/R*C L / 回路电流下降到峰值的0.707时所对应的频率为截止频率,介于两截止频率间的频率范围为通频带,即: B=f 0 /Q 2、谐振曲线。 电路中电压与电流随频率变化的特性称频率特性,它们随频率变化的曲线称频率特性曲线,也称谐振曲线。 在U S 、R 、L 、C 固定的条件下,有 I=U S /22)C 1/-L (ωω+R U R =RI=RU S /22)C 1/-L (ωω+R U C =I/ωC=U S /ωC 22)C 1/-L (ωω+R

相关文档
相关文档 最新文档