实验二 电位值、电压值的测定.doc

实验八串联谐振电路
一、实验目的
1、测试R、L、C串联谐振电路
2、研究电路对谐振特性的影响
二、实验原理
图2
1、RLC串联电路中(图15-1),当正弦交流信号源的频率ƒ改变时,电路中的容抗、感抗随之而改变,电路中的电流也随ƒ而改变。取电阻R上的电压U0作为响应,当输入电压Ui维持不变时,在不同信号频率的激励下,测出U0之值,然后以ƒ为横坐标,以U0/Ui为纵坐标,绘出光滑的曲线,即为幅频特性,亦称谐振曲线,如图15-2所示:

图15-1
2、在处(),即谐振曲线成尖峰所在的频率是,称为谐振频率,如图2所示。这时电路呈纯阻性,电路阻抗的模为最小值,在输入电压Ui为定值时,电路中的电流达到最大值,且与输入电压U
i同相位。(Ui=UR=Uo。,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。
一是根据公式测定,分别为谐振时,电感和电容上的电压;
另一种方法根据公式测量,测出谐振频率及通频带。
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。,当L、C一定时,电阻R越小,Q值越大,通频带也越窄,曲线越尖锐,如图15-3 所示。
图15-3
三、实验器材、设备
1、函数信号发生器
2、双踪示波器
3、电阻=200Ω、1kΩ,电容=、,电感=约30mH或10mH
四、实验电路
Ui

正弦波
L
C
R
Uo

图15-4
五、实验内容与步骤
1、按图15-4连线,电感取元件盒L(电感值为10mH或30mH),,R取680Ω或200Ω。
2、找出电路的谐振频率。调节正弦波信号源频率,保持Ui=4VP-P不变,观察Uo的变化,找到使Uo达到最大值的频率fO,此频率就是使电路达到谐振状态的谐振频率fO,然后在fO上下分别选4-5个测量点,观察波形,测出对应的Uo、UL、UC值。
3、在谐振频率两侧,按频率分别递增和递减500HZ或1kHZ,依次取8个测量点,逐点测出Uo、UL、UC值,记入表中。
f(kHz)
Uo (V)
UL(V)
UC(V)
Ui=4VP-P, C=, R=680Ω或200Ω, fO= , fH-fL= , Q=
4、改变电阻R的值,将R调至1300Ω或1kΩ,重复上述测试内容。(注意保持Ui=4VP-P)
f(kHz)
Uo (V)
UL(V)
UC(V)
Ui=4VP-P, C=, R=1300Ω或1kΩ, fO= , fH-fL= ,Q=
5、图15-4中改变电容的值,使电容C= uF,重复步骤2~4。自