实验报告_RLC谐振电路
谐振电路试验实验报告
一、实验目的1. 理解谐振电路的基本原理和特性。
2. 掌握RLC串联谐振电路的谐振频率、品质因数等参数的测量方法。
3. 通过实验验证谐振电路在不同频率下的电流和电压响应。
4. 学习使用示波器和信号发生器等实验仪器。
二、实验原理谐振电路是由电感（L）、电容（C）和电阻（R）组成的电路，其工作原理基于电磁感应和电容器充放电现象。
当电路中的交流电压频率等于电路的自然谐振频率时，电路中的电流和电压达到最大值，这种现象称为谐振。
RLC串联谐振电路的谐振频率由以下公式确定：\[ f_0 = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}} \]其中，\( f_0 \) 是谐振频率，\( L \) 是电感值，\( C \) 是电容值。
在谐振频率下，电路的品质因数（Q值）可以表示为：\[ Q = \frac{1}{R\sqrt{\frac{L}{C}}} \]其中，\( Q \) 是品质因数，\( R \) 是电阻值。
三、实验仪器与设备1. RLC串联谐振电路实验板2. 双踪示波器3. 信号发生器4. 数字多用表5. 交流电源四、实验步骤1. 搭建电路：根据实验要求，将电感、电容和电阻按照RLC串联方式连接到实验板上。
2. 设置信号发生器：将信号发生器设置为正弦波输出，并调整频率和幅度。
3. 测量谐振频率：逐渐调整信号发生器的频率，观察示波器上电压和电流的变化。
当电压或电流达到最大值时，记录此时的频率即为谐振频率。
4. 测量品质因数：在谐振频率下，使用数字多用表测量电路中的电流和电压，并根据公式计算品质因数。
5. 测量电流和电压响应：在多个不同频率下，测量电路中的电流和电压，绘制幅频特性曲线。
五、实验结果与分析1. 谐振频率测量：通过实验，测量得到的谐振频率与理论计算值基本一致，误差在可接受范围内。
2. 品质因数测量：实验测得的品质因数与理论计算值相符，说明电路具有良好的谐振特性。
3. 电流和电压响应：通过实验绘制了幅频特性曲线，可以看出在谐振频率下电流和电压达到最大值，而在其他频率下电流和电压明显减小。
rlc串联谐振电路实验报告
rlc串联谐振电路实验报告
实验目的：
实验目的是研究RLC串联谐振电路的工作原理的物理过程。
实验原理：
RLC串联谐振电路由电感L和电容C构成，L-R-C元件中的抗R和抗C互为元件电压的相回转。
在谐振点处，电路损耗R少，元件电压的效应最大，构成正交正弦波。
电压曲率两分之一周期谐振，满足dΣV越小越接近于零，也就是说，谐振频率对影响最大，这样就可以使L-R-C电路具有电压或电流谐振的效果。
实验步骤：
1 、首先，为了测试实验结果，需要准备RLC电路测试电路板，以及DC稳压源、液晶电源、可编程调节器等相关测试仪器，并安装完成网络连接。
2、然后，使用可编程调节器，调节RLC电路的调节电阻值，调节电子元件数值，使电容器C、电感、电阻和欧姆（Ω）三者的工作频率为相同的频率。
3、再次，按照如下公式，利用电子计算器，计算RLC电路的谐振频率：f =
1/2π√LC
4、然后，用液晶电源，调节电路电压输入，并用电子元件及液晶示波器实测振荡电压，利用图像比对法，确定谐振频率。
5、最后，重复上述步骤，多次计算出实测数据，取平均值，求出理论和实际谐振频率的误差，以此来得出实验结论。
实验结论：
通过对RLC串联谐振电路实验测试中，我们得到了调节电子元件助于控制振荡频率的实验结论，这证明RLC串联谐振电路可以产生谐振，从而使电压或电流具有谐振波形。
rlc谐振实验报告
rlc谐振实验报告RLC谐振实验报告引言：RLC谐振电路是电工学中的重要实验之一，通过该实验可以深入了解电路的谐振现象及其应用。
本实验旨在通过搭建RLC谐振电路，观察和分析电路中电流和电压的变化规律，进一步探讨谐振电路的特性和应用。
一、实验目的本实验的主要目的是掌握RLC谐振电路的基本原理和特性，了解电流和电压在谐振频率下的变化规律，并通过实验数据分析验证理论计算结果的准确性。
二、实验原理1. RLC谐振电路的组成RLC谐振电路由电阻（R）、电感（L）和电容（C）三个元件组成。
电阻用于限制电流大小，电感储存电能，电容存储电荷。
当电路中的电流和电压达到谐振频率时，电路呈现出最大的振幅。
2. 谐振频率的计算RLC谐振电路的谐振频率可以通过以下公式计算：f = 1 / (2π√(LC))其中，f为谐振频率，L为电感的值，C为电容的值，π为圆周率。
三、实验步骤1. 搭建RLC谐振电路根据实验要求，选取合适的电阻、电感和电容元件，按照电路图搭建RLC谐振电路。
2. 连接电源将电源连接到电路中，确保电路正常工作。
3. 调节频率通过信号发生器调节频率，逐渐接近理论计算得到的谐振频率。
4. 测量电压和电流使用万用表测量电路中的电压和电流数值，并记录下来。
5. 绘制电流和电压的变化曲线根据测量数据，绘制电流和电压随频率变化的曲线图。
四、实验结果与讨论1. 实验数据分析根据实验测量得到的电流和电压数值，可以计算得到电路的阻抗、电流和电压的相位差等参数。
通过对数据的分析，可以验证实验结果与理论计算结果的一致性。
2. 曲线分析根据绘制的电流和电压的变化曲线，可以观察到在谐振频率附近，电流和电压的振幅达到最大值。
此外，可以进一步分析曲线的形状和变化趋势，探讨电路中能量的传递和损耗情况。
3. 谐振电路的应用RLC谐振电路在实际应用中有广泛的用途，例如在无线电通信中，谐振电路可以用于频率选择和滤波器的设计。
此外，在电力系统中，谐振电路可以用于电力传输和配电系统中的功率因数校正。
rlc串联谐振电路实验报告
rlc串联谐振电路实验报告一、引言RLC串联谐振电路是电子电路中常见的一种电路，它由电感（L）、电阻（R）和电容（C）组成，具有稳定的频率响应特性。
本实验旨在通过实际搭建和测量RLC串联谐振电路，探究其特性和频率响应。
二、实验仪器与步骤本次实验所用仪器包括：函数发生器、示波器、多用电表、稳压电源和电路板等。
1.搭建电路：将函数发生器的输出端接入电路板上的电感、电容和电阻，形成RLC串联谐振电路。
2.测量电流和电压：通过示波器和多用电表分别测量电路中的电流和电压。
3.改变频率：调节函数发生器的频率，观察和记录电流和电压响应的变化。
三、实验结果和讨论在实验中，我们可以通过改变函数发生器的频率，观察谐振电路中的电流和电压的变化。
根据RLC电路的特性，当电流和电压达到谐振时，电路中的能量传输最大。
在实验中，我们先固定电感和电容的数值，只改变函数发生器的频率。
当频率较低时，观察到电流和电压较小，表明电路对低频的输入信号响应不敏感。
随着频率逐渐升高，我们可以观察到电流和电压迅速增大，当频率接近谐振频率时，电流和电压达到峰值。
随后，当频率继续增大，电流和电压迅速减小，表明电路对高频的输入信号响应也不敏感。
通过测量和记录这些数据，我们可以绘制出电流和电压随频率变化的曲线。
此外，我们还可以通过改变电感和电容的数值来观察电路的特性。
当电感或电容的数值增大时，谐振频率会降低，电路对低频信号的响应更加敏感。
反之，当电感或电容的数值减小时，谐振频率会增大，电路对高频信号的响应更加敏感。
四、实验总结通过本次实验，我们初步了解了RLC串联谐振电路的特性和频率响应。
通过搭建电路，测量电流和电压，并观察其随频率变化的规律，我们可以更深入地理解电路的工作原理。
除了本实验所涉及的内容，RLC串联谐振电路还有其他应用，例如在无线通信领域中，谐振电路可以用于频率选择性放大和滤波器的设计。
在音频领域中，RLC谐振电路可以用于音箱的频率响应调节。
rlc谐振电路研究实验报告
rlc谐振电路研究实验报告rlc谐振电路研究实验报告引言：在电路学中，谐振电路是一种重要的电路结构，常被应用于通信、无线电、音频等领域。
本实验旨在通过对rlc谐振电路的研究，深入了解其特性和应用。
一、实验目的通过实验研究，掌握rlc谐振电路的基本原理和特性，进一步理解电路中的振荡现象，并探索其在实际应用中的价值。
二、实验器材本次实验所需器材包括：电源、电感、电容、电阻、示波器等。
三、实验步骤1. 搭建rlc谐振电路：依据电路图，搭建rlc谐振电路，注意连接正确，确保电路通畅。
2. 设置电源：将电源的电压调整至适当的数值，以保证电路正常工作。
3. 测量电感和电容的数值：使用万用表等仪器，测量电感和电容的实际数值，并记录下来。
4. 测量电阻的数值：同样使用万用表等仪器，测量电阻的实际数值，并记录下来。
5. 接通电源：将电源接通，观察电路中的振荡现象，并记录下示波器的波形。
6. 测量电路中的电压和电流：使用示波器等仪器，测量电路中的电压和电流数值，并记录下来。
7. 改变电容或电感的数值：通过更换不同数值的电容或电感，观察电路中的变化，并记录下来。
8. 分析实验结果：根据实验数据和观察结果，分析rlc谐振电路的特性和变化规律。
四、实验结果与分析通过实验测量和观察，我们得到了一系列数据和波形图。
根据这些数据和图像，我们可以得出以下结论：1. 当电容和电感的数值满足一定条件时，rlc谐振电路会发生振荡现象。
2. 在谐振频率下，电压和电流的幅值达到最大值，电路呈现出共振现象。
3. 电容和电感的数值对谐振频率有一定的影响，数值越大，谐振频率越低。
4. 电阻的存在会导致谐振峰降低，使谐振带宽变大。
五、实验应用rlc谐振电路在实际应用中有着广泛的用途，下面列举几个常见的应用领域：1. 通信领域：在无线电通信中，rlc谐振电路被用于选择性放大和滤波，以提高通信质量。
2. 音频领域：在音响系统中，rlc谐振电路被用于音频信号的放大和频率调节，以达到更好的音质效果。
rlc串联谐振电路研究实验报告
rlc串联谐振电路研究实验报告RLC串联谐振电路研究实验报告引言：本文旨在研究RLC串联谐振电路的特性和性能。
RLC串联谐振电路是一种常见的电路结构，它由电阻（R）、电感（L）和电容（C）组成。
在特定频率下，RLC串联谐振电路能够表现出共振现象，这对于电子工程领域的应用具有重要意义。
实验目的：1. 研究RLC串联谐振电路的频率响应特性；2. 探究电阻、电感和电容对谐振频率和带宽的影响；3. 分析RLC串联谐振电路的相位差和频率之间的关系；4. 理解RLC串联谐振电路的功率传输和能量转换机制。
实验步骤：1. 搭建RLC串联谐振电路实验装置，包括电源、电阻、电感和电容等元件；2. 测量不同频率下电压和电流的数值；3. 绘制电压-频率和相位差-频率曲线，并找出谐振频率和带宽；4. 分析实验数据，总结RLC串联谐振电路的性能特点。
实验结果：通过实验测量和数据处理，我们得到了以下结果：在RLC串联谐振电路中，当输入信号频率等于谐振频率时，电路中的电流和电压达到最大值。
此时，电容的电压和电感的电流互相抵消，只有电阻消耗能量。
在谐振频率附近，电路的带宽较小，能够保持较高的品质因数。
而当频率远离谐振频率时，电路的电流和电压将会衰减。
讨论：通过实验数据和分析，我们可以得出以下结论：RLC串联谐振电路具有选择性放大特性，在谐振频率附近，电路能够对特定频率的信号进行放大，而对其他频率的信号进行衰减。
这种特性使得RLC串联谐振电路在无线通信、音频放大和滤波等领域有着广泛的应用。
实验结果还显示，电阻、电感和电容对RLC串联谐振电路的性能有着重要影响。
电阻的增加会减小电路的品质因数，降低谐振频率和带宽；电感值的增加会提高电路的品质因数，增大谐振频率和带宽；而电容的变化则会对谐振频率产生较大影响。
结论：通过本次实验，我们深入了解了RLC串联谐振电路的特性和性能。
该电路在电子工程领域具有重要应用，能够对特定频率的信号进行放大和滤波。
RLC串联交流谐振电路实验报告
RLC串联交流谐振电路实验报告RLC串联交流谐振电路实验报告引言：RLC串联交流谐振电路是电路中常见的一种形式，通过对其进行实验研究，可以更好地理解电路中的谐振现象和相关理论。
本文将介绍我们进行的RLC串联交流谐振电路实验，并对实验结果进行分析和讨论。
实验目的：本次实验的主要目的是研究RLC串联交流谐振电路的特性，包括共振频率、电压相位差、电流幅值等。
通过实验，我们将探索电路中的谐振现象，加深对谐振电路的理解。
实验原理：RLC串联交流谐振电路由电感L、电阻R和电容C组成。
在交流电源的作用下，电路中的电感、电阻和电容会发生相互作用，从而导致电路中的电流和电压发生变化。
当电路达到谐振状态时，电路中的电流幅值最大，电压相位差为零。
实验步骤：1. 首先，我们将电感L、电阻R和电容C按照串联的方式连接起来，形成RLC串联交流谐振电路。
2. 然后，我们将交流电源连接到电路上，并通过示波器观察电路中的电流和电压波形。
3. 调节交流电源的频率，观察电路中的电流和电压的变化情况。
4. 记录不同频率下电流和电压的数值，并计算电压相位差和电流幅值。
5. 根据实验数据，绘制电流和电压随频率变化的图表。
实验结果：通过实验观察和数据记录，我们得到了RLC串联交流谐振电路的一些特性。
首先，我们发现在特定的频率下，电路中的电流幅值最大。
这个频率被称为共振频率，用f0表示。
同时，我们还观察到在共振频率下，电压和电流的相位差为零，即电压和电流完全同相。
除此之外，在共振频率附近，电压和电流的相位差会发生变化，并且电流幅值也会随着频率的变化而变化。
讨论与分析：通过对实验结果的分析，我们可以得出一些结论和认识。
首先，RLC串联交流谐振电路的共振频率与电感、电阻和电容的数值有关。
当电感、电阻和电容的数值发生变化时，共振频率也会相应地发生变化。
其次，电压和电流的相位差为零说明电压和电流在时间上是完全同步的，这是因为在共振频率下，电路中的电感、电阻和电容之间的相互作用达到了平衡状态。
RLC串联谐振电路。实验报告
RLC串联谐振电路。
实验报告
RLC串联谐振电路是一种基于抗性、电感和电容的并联谐振电路，它具有高通过率和低损耗。
RLC串联谐振电路由电阻R、电感L和电容C三部分组成。
它们之间形成一个AC回路，可以在特定频率处产生振荡，使电流在此频率处循环。
由于电阻、电感和电容都有反应时间，所以RLC串联谐振电路的反应时间要长于单个元件的反应时间。
因此，RLC串联谐振电路的输出信号的幅值和相位会发生变化，这对了解电路的特性非常重要。
RLC串联谐振电路的谐振频率可以通过调整电阻、电感和电容的大小而调节。
调节不同的参数可以改变振荡器的谐振频率，从而改变振荡器的工作性能。
实验步骤：
1. 首先，将电阻、电感和电容连接成RLC串联谐振电路。
2. 用实验装置接好串联谐振电路，将频率表调节到最小，然后慢慢增加频率，观察输出信号的幅值变化。
3. 记录输出信号的幅值随频率变化的曲线，以及谐振频率处的幅值。
4. 调整电阻、电感和电容的大小，观察谐振频率的变化情况，并绘制电路参数与谐振频率的关系曲线。
5. 根据实验结果，总结RLC串联谐振电路的特性。
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, ������(������������) = −arctan ������ (������������ −
1 ) ������������
进一步可推导出该 RLC 电路的 3dB 带宽：������������ =
������0 ������
而对于图 1 所示的实验电路， 当回路谐振时， 输出电压������������ 与激励电流������������ 的相位相同， 与晶体管集电极电流������������ 相位相反。 假设满足(������ + 1)������������2 ≫ ������������������ ， ������������������ 为晶体管基极与发射极 之间的动态电阻，则晶体管射极信号电压������������ 近似等于输入电压������������ ，即������������ ≈ ������������ = ������������ ������������2 ≈ ������������ ������������2。这说明调节������������ 即可改变������������（压控电流源） ，同时回路的激励电流������������ 可通过测量射极 电压������������ 间接获得，即： ������������ = − ������������ ������������2
《电子电路与系统基础实验》
实验十一 RLC 谐振电路的特性与应用
实验题目：RLC 谐振电路的特性与应用
姓名：林霁澜 学号：2014011144 日期：2015.12.15&2015.12.24
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《电子电路与系统基础实验》
实验十一 RLC 谐振电路的特性与应用
一、 实验目的
通过实验掌握 RLC 并联与串联谐振回路的基本特性、主要特性参数，并 初步了解其典型应用。
(1) RLC 并联谐振回路
图 1 RLC 并联谐振实验电路 如图 1， 虚线方框内的部分为晶体管 T 及相关的阻容元件组成典型的共射极放大电 路，RLC 并联谐振回路是其集电极负载。设置合适的静态工作点使晶体管 T 工作在放大 状态，射极电阻R E2 是电流取样电阻，引入了较深的电流串联负反馈，使得从集电极看 进去的输出电阻很高，所以晶体管的集电极输出电流������������ 便可看成是受输入电压������������ 控制的 交流电流源。
������(������������) =
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《电子电路与系统基础实验》
实验十一 RLC 谐振电路的特性与应用
其中，������ = ������ ������为品质因数，������0 =
0
������
1 √������������
= 2������������0 为谐振电路的无阻尼自由振荡频率。
1 ) ������������
进一步可推导出该 RLC 电路的 3dB 带宽：������������ =
������0 ������
在实验中测量 RLC 并联电路的阻抗特性时，采用以下计算公式： ������(������������) = 故阻抗的模和相角分别为： |������(������������)| = 实验任务： 实验电路如图 1 所示。其中直流电源电压 VCC 为+12V，调节电位器 RW 使得晶体管 T 的 ICQ≈1.0mA，输入信号 vi 为函数信号发生器产生的峰峰值为 30mV 的正弦交流信号。 ①测量 RLC 并联回路的谐振频率 fo，并记录谐振时输出电压 vo 与射极电压 ve 波形。比 较测量结果与理论分析结果，分析两者存在误差的原因。 注意： 1、 对于幅度小噪声明显的波形，可将示波器的通道“带宽限制”打开，测量时用 “光标手动测量” ；被测信号频率高于 200kHz 时，探头衰减要设置为“×10”。 2、 测量谐振频率 f0 时，以输出电压与激励电流同相时的频率为准。 理论值 f0 503.3kHz 仿真值 495.5kHz 实验值 ̇ ������ | |������ ������ , ������(������������) = ������������ − ������������ + ������ ̇ ������2 |������ ������ | ̇ ������ ������ ≈ ̇ ������������ ̇ ������ ������ − ̇ ������ ������ ������������2 =− ̇ ������ ������ ������ ̇ ������2 ������ ������
三、 预习报告
(1) 测量 RLC 并联谐振回路的频率特性（阻抗特性）及主要参数
实验电路：
图 1 RLC 并联谐振实验电路 如图，利用共射级放大电路组成一个压控电流源作为 RLC 并联谐振回路的激励， 于是有如图所示的交流等效电路，集电极输出电流 ic 与等效交流电路中电流源 iS 反相。
图 2 RLC 并联谐振实验电路交流等效电路 而对于 RLC 并联谐振回路，其阻抗 ������ ������ ������0 1 + ������������ (������ − ������ ) 0
实验十一 RLC 谐振电路的特性与应用
f vopp (mV) 备注：由于在②中需要测量不同倍频的输出电压峰峰值，故此处取峰峰值以利用数据。 ②观察陷波应用。改变输入信号 vi 的频率依次为谐振频率 f0 的 0.5 倍、0.8 倍、1 倍、 1.2 倍、1.5 倍，测量输出电压 vo 的峰峰值，并记录输入波形与输出波形。 0.5 f0 vopp-仿真值(mV) vopp-实验值(mV) 418.7 0.8 f0 137.8 f0 0.2 1.2f0 114.3 1.5 f0 252.3
四、 实验数据整理与分析（原始数据附最后）
(1) 测量 RLC 并联谐振回路的频率特性（阻抗特性）及主要特性参数
A、测量回路谐振频率 f0，并记录谐振时输出电压 vo 与射极电压 ve 波形。比较测量结果 与理论分析结果，分析两者存在误差的原因。 示波器波形（黄色为输入交流小信号 vo） ：
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《电子电路与系统基础实验》
实验十一 RLC 谐振电路的特性与应用
用 LC 串联谐振回路组成的陷波电路如图 2 所示，实际上是 LC 支路的阻抗与电阻 R 的 分压电路。在回路谐振频率上 LC 支路的阻抗很小，输出电压也很小，而在远离谐振频率各 点，LC 支路的阻抗较大，输出电压也较大，从而有效地抑制了谐振频率附近的信号，这就 是陷波作用。
(2) RLC 并联谐振回路的选频应用
①vi 为峰峰值 30mV 的正弦交流信号，根据上述实验数据所得到谐振频率 f0，改变输入 信号 vi 的频率依次为谐振频率 f0 的 0.9 倍、0.95 倍、1 倍、1.05 倍、1.1 倍，测量其相应的 输出电压 vo 的峰峰值，并记录输入波形与输出波形，观察电路的选频放大作用。 0.9 f0 vopp-仿真值(mV) vopp-实验值(mV) ②vi 为-15mV~15mV、频率为 f0 的方波信号，记录此时电路的输入波形与输出波形， 观察电路的选频放大作用。 81.4 0.95 f0 160.6 f0 537.5 1.05 f0 172.9 1.1 f0 90.7
由此阻抗模与相角随频率变化的关系为： ������ √1 + ������ 2 (������������ − 1 ) ������������
2
|������(������������)| =
, ������(������������) = −arctan ������ (������������ −
当 RLC 并联回路谐振时，输出电压������������ 与射极电压������������ 两者相位刚好相反。 故 RLC 并联谐振回路的阻抗可以利用以下公式计算得到： ������(������������) = 阻抗的模和相角分别为： |������(������������)| = ̇ ������ | |������ ������ ̇ ������2 |������ ������ | ̇ ������ ������ ≈ ̇ ������������ ̇ ������ ������ − ̇ ������ ������ ������������2 =− ̇ ������ ������ ������ ̇ ������2 ������ ������
1 2������√������������
= 503.3������������������
①输入峰峰值为 1V 的正弦交流信号，保持输入电压的幅度不变，改变其频率，测量 输出电压 vo，画出输出电压随频率变化的曲线。注意确定谐振频率 f0。 f vopp (mV)
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《电子电路与系统基础实验》
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《电子电路与系统基础实验》
实验十一 RLC 谐振电路的特性与应用
(3) RLC 串联谐振回路组成的陷波电路
如图为 LC 串联谐振回路组成的陷波电路，实际上是 LC 支路阻抗与电阻 R 的分压电 路。在回路谐振频率上 LC 支路阻抗很小，输出电压也很小；而在远离谐振频率各点，LC 支路的阻抗较大，输出电压也较大，从而有效地抑制了谐振频率附近的信号，这就是陷波 作用。理论计算有������0 =
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《电子电路与系统基础实验》
实验十一 RLC 谐振电路的特性与应用
②测得 RLC 并联回路的上限截止频率 fH 和下限截止频率 fL 并通过计算得到 RLC 并联回 路的带宽 BW 和品质因数 Q。 注意：测量上限截止频率 fH 和下限截止频率 fL 时，输入信号幅度保持不变，以输出电 压幅度等于谐振时的输出电压幅度的 1/ √2 时的频率为准。 谐振时输出 电压幅度 理论值 仿真值 实验值 ③通过测量画出 RLC 并联回路的阻抗特性曲线，即阻抗的模与相角随频率变化的曲 线。实验中要保持输入电压幅度不变，适当地改变信号的频率，通过测量各频率点的输出 电压 vo 和射极电压 ve 所获的数据画出回路的阻抗特性曲线。 f vo 幅度(mV) ve 幅度(mV) φo-φe(°) f vo 幅度(mV) ve 幅度(mV) φo-φe(°) \ 537.5mV 上限截止频 率 fH 511.2kHz 504.1kHz 下限截止频 率 fL 495.3kHz 487.7kHz 带宽 BW=fH-fL 15.9kHz 16.4kHz 品质因数 Q=f0/BW 31.6 30.2