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??c124三、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?LcR无关。图4-12．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?0L11ususR?0cRR224Lc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?usR3．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(?)?us1??R2??L???c??2?us0??R?Q2?0?3242?I00??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?0I0I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?424?2?1??0?0由图4-3看出Q值越大，通频带越窄，电路的选择性越好。③激励电压与响应电流的相位差?角和激励电源角频率?的关系称为相频特性，即：?L??(?)?arctg1?arctgxRR显然，当电源频率?从0变到?0时，电抗x由??变到0时，?角从??2变到?20，电路为容性。当?从?0增大到?时，电抗x由0增到?，?角从0增到，电路为感性。相角?与?的关系称为通用相频特性，如图4-4所示。?0524图4-3图4-4谐振电路的幅频特性和相频特性是衡量电路特性的重要标志。1．电路分析实验箱一台2．信号发生器一台3．交流毫伏表一台4．双踪示波器一台五、实验内容与步骤四、实验设备?为低频信号发生器。将电源的输出电压接示波器按图4-5连接线路，电源us的YA插座，输出电流从R两端取出，接到示波器的Yb插座以观察信号波形，取L?0.1h，c?0.5?F，R?10Ω，电源的输出电压u?3V。图4-51．计算和测试电路的谐振频率①f0?12?Lc用L、c之值代入式中计算出f0。f0②测试：用交流毫伏表接在R两端，观察uR的大小，然后调整输入电源的频率，使电路达到串联谐振，当观察到uR最大时电路即发生谐振，此时的频率即为f0(最好用数字频率计测试一下)2．测定电路的幅频特性①以f0为中心，调整输入电源的频率从100hz~2000hz，在f0附近，应多取些测试点。用交流毫伏表测试每个测试点的uR值，然624后计算出电流I的值，记入表格4-1中。表4-1②保持us=3V，L=0.1h，c=0.5?F，改变R，使R?100?，即改变了回路Q3．测定电路的相频特性仍保持us=3V，L=0.1h，c=0.5?F，R?10?。以f0为中心，调整输入电源的频率从100hz~2000hz。在f0的两旁各选择几个测试点，从示波器上显示的电压、电流波形上测量出每个测试点电压与电流之间的相位差u??i，数据表五、思考题1．用哪些实验方法可以判断电路处于谐振状态？测R两端的电压与us比较相等时处于谐振状态.2．实验中，当R、L、c串联电路发生谐振时，是否有uc?uL及uR?us？若关系不成立，试分析其原因。六、实验报告要求1．根据实验数据，在坐标纸上绘出两条不同Q值下的幅频特性曲