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RLC串联谐振电路的设计实验报告

开课学期2012至2013学年一学期

上课时间2012年11月19日

一、实验设计方案

实验时间:2012/12/17/8、9、10实验名称:R、L、C串联谐振电路的设计节

小组合作:是?否?小组成员:

1、实验目的:

1.掌握R、L、C串联谐振电路的设计方法;

2.掌握并熟悉用实验方法测绘R、L、C串联电路的幅频特性曲线;3.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;

4.掌握并熟悉函数信号发生器、双踪示波器、频率计正确使用。2、实验场

地及仪器、设备和材料:

实验场地:枫林实验室

实验设备和材料:

序号名称型号与规格数量备注

1函数信号发生器1

2交流电压表0,600V1

3双踪示波器1自备

4频率计1

R=200Ω，1KΩ5谐振电路实验电路板DGJ-03C=0.01μF，0.1μF，

L=约30mH

3、实验思路(实验内容、数据处理方法及实验步骤等):
实验原理:

1.在图7-1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R上的

电压uo作为响应，当输入电压ui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，此曲

线即为幅频特性曲线，亦称谐振曲线，如图7-2所示。

2.在

处，即幅频特性曲线尖峰所在的频率点称为谐振频率。在电路发生谐振时，

XL,Xc，电路呈纯阻性，电路阻抗的模最小。当输入电压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,UR,UO，

UL,Uc,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

一种测量方法是根据公式

测定，UC与UL分别为谐振时电容器C和电感线圈L上的电压;另一种测量

方法是通过测量谐振曲线的通频带宽度?f,f2,f1，再根据

，求出Q值。式中f0为谐振频率，f2和f1是失谐时，亦即输出电压的幅度

下降到

最大值的1/2(,0.707)倍时的上、下频率点。Q值越大，谐振曲线越尖锐，

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。

实验思路:

1、按图7-3组成监测和测量电路，选用合适的C和R值。用交流电压表测量

各元件上的电压值，用示波器监测信号源输出电压大小，令信号源输出电压

Ui=4VP-P保持不变。

2.找出电路发生谐振时的频率f0。其方法是，将电压表接在R两端，调节信

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Uo的读数为

最大时，读得的频率计

上的频率值即为电路的谐振频率f0，并测量此时的UC与UL之值(注意及时更

换电压表的量

程)。
3.在谐振频率f0点两侧，按频率每次递增或递减500Hz或1KHz，依次各取

8个测量点，逐点测出UO，UL，UC之值，记入下列数据表格中。

f(3444546469747984899499101011121314KH00000000000000000000

00409040404040z)000000

Uo0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.(V0811162537435982998966524135262118)

14876160889192573

UL0.0.0.1.2.3.4.6.8.7.6.5.4.3.3.2.2.(V2649885815034658377017062979127551)

37249895176638660

Uc1.2.2.3.3.4.5.7.8.6.5.3.2.2.1.1.0.(V8201410865446841479200718939612094)

02615789617612894Ui=4VP-P,C=0.01μF,R=200Ω,fo=8900,

f2-f1=9770-8180=1590,Q=5.60

1.将电阻R改为1KΩ，重复步骤2，3的测量过程，并做好相应的记录。

f(3444546469747984899499101011121314KH00000000000000000000

00409040404000z)000000

Uo0.0.0.0.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.0.0.0.(V3854729607202936383532251710968476)

1387923509085