1、Yun Liu, Information College,Zhongkai University of Agriculture and Engineering,RLC串联谐振电路的研究,Teacher:刘 云,RLC串联谐振电路的研究,实验目的,学习如何用实验方法绘制R、L、C串联谐振电路的响应曲线。 理解RLC串联谐振电路的谐振条件,谐振时电路工作特点,掌握Q值物理意义及测定方法。,原理说明,RLC串联谐振电路的研究,图示RLC串联谐振电路有选频特性:当输入端接幅度恒定的正弦交流电压源Uin时,若改变Uin的频率,输出Uout的信号幅度会随着输入信号频率的改变而改变,变化趋势如右图所示:当U
2、in的频率为某频率fo时Uout幅度达到最大,当Uin的频率远离fo时,Uout的输出幅度值会递减。,寻找使Uout为最大的Vin的频率fo,Uout要最大,即I为最大,即要使得整体阻抗的模最小:,显然,Z的虚部为0时,Z的模最小,即:,故图示电路中,当Vin频率为9.2K时,Z=200欧,I达最大,Uout=Uin,为所有频率中最大。,该频率称为谐振频率fo:此时电感电容抵消,二者互相交换能量,对外相当于一条导线。,品质因数,定义品质因数,Q反映该电路的选频能力(是陡峭还是平缓):当信号频率偏离谐振频率时,电感越强,电容越小,R越小,Z的虚部变化越大,输出电压衰减越大,故Q越大选频能力越强。
3、,实验内容,计算并验证教材给定电路的谐振频率(参数用教材的),完成表格1。 测量输入信号频率在谐振频率两侧的频点时,输出的衰减情况(频率以1K递增或递减),完成表格2,根据频点绘制响应曲线,并比较品质因数。 完成实验报告,数据分析方向:由表格1可知: 电源频率为理论谐振频率时,输出电压与输入电压是否一致,为什么一致? 谐振时,电感电压峰值可能大于Uin峰值吗?为什么? 谐振时电流与哪些参数有关? 谐振频率是否与电阻有关,为什么?由表格2及其绘制的图形可知: 当电源频率偏离谐振频率时,输出发生了什么现象,为什么会出现这种现象? 当电阻改变时,谐振频率是否改变,频率选择性是否改变,什么情况下频率选择性好?并说明品质因数物理意义在实验中的检验情况!,工具软件说明,电子设计自动化软件Protel 99SE,使用方法见视频,实验数据演示,注:所有电压用峰峰值表征,实验数据演示,注:所有电压用峰峰值表征,