串联谐振电路

串联谐振电路 一、实验目的 1、 谐加深对串联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 、测量RLC串联谐振电路的频率特性曲线 4 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 1、谐振频率:f=，谐振频率仅与元件L、C的数值有关，而与电阻R和激励02πLC 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 L1Q,素Q，即 RC 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 foB,率范围为通带，即 Q 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 三、实验内容 1. Multisim仿真 电阻的串联谐振曲线 电容的串联谐振曲线 电感的串联谐振曲线 2.测试电路板上串联谐振电路的谐振曲线 f/kHz 1 3 4 5 6 7 9 10 12 14 3.28 5.76 6.3 6.8 5.84 5.68 4.88 4.24 3.44 UR/mv 3.2 20.1 23.2 24.8 22.1 21.8 20.7 18.7 UL/mv 18 17 21.8 14.9 13.7 12.4 11.8 10.2 8.8 6.1 5.6 4.4 UC/mv 13 (3)计算电路的谐振频率和品质因数Q的理论值。(R=100Ω，L=4.7mH, C=100nF) 可以算出f=7.45kH zQ=wL/R K可以算出Q=2.16 四、实验思考题 1、测试过程中，为什么维持信号源输出电压恒定, 可以避免由于输出电压的改变而导致电容、电阻、电感的电压改变。 2、 谐振时，是否有U=UR及UL=UC成立,试分析其原因。 当电路发生谐振时，UR=Us，电阻电压达到峰值。UL=Uc=QUs。因为电路没有发生谐振时电阻电压和电源的相位有差距，输出电压波形与电源相差很大。