串联谐振电路实验报告

串联谐振电路实验报告
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、

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

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

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。

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?

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

谐振电路实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除 谐振电路实验报告 篇一:RLc串联谐振电路的实验报告 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(:谐振电路实验报告)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/ω

LRC电路谐振特性的研究实验报告

LRC电路谐振特性的研究实验报告 实验名称:_____LRC电路谐振特性的研究________ 姓名___ _ _ 学号_ _ 班级_ _ 实验日期_ 2013.11.14_ _ 温度___ 15℃___ 同组者________ (一)实验目的: 1.研究和测量LRC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. (二)实验仪器: 低频信号发生器、交流毫伏表、电阻箱、电感线圈、标准电容箱、频率计、开关和导线 (三)实验原理: 在力学和电学实验中都观测过简谐振动和阻尼振动.在力学的扭摆实验中,在外加的按正弦变化的策动力作用下,不仅使振动得以维持,而且策动力的频率对振动状态有很大的影响.类似地,在电路中接入一电动势按正弦变化的电源,可经常地给电路补充能量以维持电振荡.在此实验中是研究电源的频率对电路中振荡的影响. 一、LRC串联电路 1.回路中的电流与频率的关系(幅频特性) 见图l(a)相(b),图中R’由两部分组成,一部分是电感线圈的电阻,另一部分是与电容串联的等效损耗电阻,mV l为交流毫伏表,可监视信号源的输出电压,mV2也为交流毫伏表,用来测量R两端的交流电压值,f为频率计.

LRC 交流回路中阻抗Z 的大小为 22 1||(')()Z R R Lw Cw =++- (1) 对此回路总电压U 与总电流I 的相位差?,下式成立: '1 'L C R R Lw U U Cw tg U U R R ?- -==++ (2) 或 1'Lw Cw arctg R R ?? ?-??=??+???? (3) 回路中电流I 为 2 1(')() U U I Z R R Lw Cw = = ++- (4) 当1 0Lw Cw -=时,0?=,电流I 最大。令0w 与0f 分别表示0?=的角频率与频率,并称为谐振角频率与谐振频率,即01w LC = 01 2f LC π= (5) 如果取横坐标为ω,纵坐标为I ,可得图2所示电流频率特性曲线. 2.串联谐振电路的品质因数Q 谐振时0?=,L C U U =,即纯电感两端的电压与理想电容器两端的电压相等,并且 000'' L L U U IL L U R R R R ωωω===++

串联谐振电路实验报告

实验三:串联谐振电路 学号: 姓名: 成绩: 一、实验原理及思路 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。 u s 图7.1 RLC 谐振串联电路 该电路的阻抗是电源角频率ω的函数 )1 (C L j R Z ωω-+= (7-1) 当1 0L C ωω- =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LC 10= ω ,谐振频率0f =。 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ω无关, 当0ωω<时,电路呈容性,阻抗角?<0;当0ωω>时,电路呈感性,阻抗角 ?>0。 1.电路处于谐振状态时的特性: (1) 回路阻抗R Z =0,0Z 为最小值,整个回路相当于一个纯电阻电路。 (2)回路电路I 0的数值最大,R U I s 0=

(3)电阻的电压U R 的数值最大,S R U U = (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180o 。 S C L QU U U == 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 C L R R L U U U U Q S C S L 1)()(000==== ωωω (7-2) 定义回路电流下降到峰值的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。 Q f B 0 = (7-3) 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 R L C 、、、固定的条件下: 2 2)1(C L R U I ωω- += U C L R R RI U R 2 2)1(ωω- += = U C L R C I C U C 2 2)1(1 1ωωωω- +== U C L R L LI U L 2 2)1(ωωωω- += = 改变电源角频率ω,可得到图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 图7.3 不同Q 值时电流的频率特性曲线 I /I

交流谐振电路实验报告

交流谐振电路实验报告 一.实验目的 1.练习三相负载的星形联接和三角形联接; 2.了解三相电路线电压与相电压,线电流与相电流之间的关系;3.了解三相四线制供电系统中,中线的作用; 4.观察线路故障时的情况。 二.原理说明 电源用三相四线制向负载供电,三相负载可接成星形(又称‘Y’形)或三角形(又称‘Δ’形)。 当三相对称负载作‘Y’形联接时,线电压UL是相电压UP的倍,线电流IL等于相电流IP,即:,流过中线的电流IN=0;作‘Δ’形联接时,线电压UL等于相电压UP,线电流IL是相电流IP的倍,即:? 不对称三相负载作‘Y’联接时,必须采用‘YO’接法,中线必须牢固联接,以保证三相不对称负载的每相电压等于电源的相电压(三相对称电压)。若中线断开,会导致三相负载电压的不对称,致使负载轻的那一相的相电压过高,使负载遭受损坏,负载重的一相相电压又过低,使负载不能正常工作;对于不对称负载作‘Δ’联接时,IL≠IP,但只要电源的线电压UL对称,加在三相负载上的电压仍是对称的,对各相负载工作没有影响。 本实验中,用三相调压器调压输出作为三相交流电源,用三组白炽灯作为三相负载,线电流、相电流、中线电流用电流插头和插座测量。

(EEL—ⅤB为三相不可调交流电源) 三.实验设备? 1.三相交流电源2.交流电压表、电流表 3.EEL—17组件或EEL—55组件 四.实验内容 1.三相负载星形联接(三相四线制供电) 实验电路如图24-1所示,将白炽灯按图所示,连接成星形接法。用三相调压器调压输出作为三相交流电源,具体操作如下:将三相调压器的旋钮置于三相电压输出为0V的位置(即逆时针旋到底的位置),然后旋转旋钮,调节调压器的输出,使输出的三相线电压为220V。测量线电压和相电压,并记录数据。(EEL—ⅤB为三相不可调交流电源,输出的三相线电压为380V) (1)在有中线的情况下,测量三相负载对称和不对称时的各相电流、中线电流和各相电压,将数据记入表24-1中,并记录各灯的亮度。 (2)在无中线的情况下,测量三相负载对称和不对称时的各相电流、各相电压和电源中点N到负载中点Nˊ的电压UNNˊ,将数据记入表24-1中,并记录各灯的亮度。

高频实验报告(一)单调谐回路谐振放大器

高频实验报告(一)单调谐回路谐振放大器 深圳大学实验报告 课程名称:高频电路 实验项目名称:实验一单调谐回路谐振放大器 学院:信息工程学院 专业:电子信息 指导教师:陈田明 报告人:学号:班级:电子1班 实验时间: 实验报告提交时间: 一、实验目的与要求: 1.熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统。 2.熟悉放大器静态工作点的测量方法。3.熟悉放大器静态工作点和集电极负载对单调谐放大器幅频特性的影响。 4.掌握用扫频仪测量放大器幅频特性的方法。二、方法、步骤: 1.AS1637函数信号发生器用作扫频仪时的参数予置⑴频率定标频率定标的目的是为频率特性设定频标。每一频标实为某一单频正弦波的频谱图示。 1)频率定标个数:共设8点频率,并存储于第0~7存储单元内。若把中心频率置于第3单元内,且频率间隔取为1MHz,则相应地有:0单元— MHz,1单元— MHz,,7单元— MHz。 2)频率定标方法图1-2 单调谐回路谐振放大器

实验电路①准备工作:对频率范围、工作方式、函数波形作如下设置。 (ⅰ) 频率范围:2MHz~16MHz范围;工作方式:内计数;函数波形:正弦波。②第0单元频率定标与存储 (ⅰ) 调“频率调谐”旋钮,使频率显示为7700;按“STO”键,相应指示灯点亮,再调“频率调谐”旋钮,使存储单元编号显示为0;再按“STO”键,相应指示灯变暗,表明已把 MHz频率存入第0单元内。③第1单元频率定标与存储 (ⅰ) 调“频率调谐”旋钮,使频率显示为8700;按“STO”键,相应指示灯点亮,再调“频率调谐”旋钮,使存储单元编号显示为1;再按“STO”键,相应指示灯变暗,表明已把 MHz频率存入第1单元内。④依此类推,直到把MHz频率存入第7单元内为止。⑵其他参数设置①扫描时间设置为20ms,即示波器上显示的横坐标的扫描时间为20ms。设置方法为:按“工作方式”键,使TIME灯点亮;再调“频率调谐”旋钮,使扫描时间显示为;②工作方式又设置为线性扫描,即示波器上显示的横坐标为线性坐标。设置方法为:再按“工作方式”键,使INT LINEAR灯点亮; ③输出幅度设置为50mV。设置方法为:使“﹣40dB”衰减器工作,并调“输出幅度调节”旋钮,使输出显示为50mV。2.实验准备⑴在箱体左下方插上实验板6,右下方插上实验板1。接通实验箱上电源开关,此时箱体上12V、5V电源指示灯点亮。⑵把实验板1左上方单元的电源开关拨到ON

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