串联谐振电路

串联谐振电路一、实验目的1、谐加深对串联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FunctionnGenerator、Voltmeter、BodePlotter等仪表的使用以ACAnalysis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。2.6.1RLC谐振串联电路1、谐振频率：f0=LCπ21，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CLRQ1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QfoB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，也称谐振曲线三、实验内容1.Multisim仿真电阻的串联谐振曲线电容的串联谐振曲线电感的串联谐振曲线2.测试电路板上串联谐振电路的谐振曲线f/kHz1345679101214UR/mv3.285.766.36.85.845.684.884.243.443.2UL/mv1720.121.823.224.822.121.820.718.718UC/mv1314.913.712.411.810.28.86.15.64.4（3）计算电路的谐振频率和品质因数Q的理论值。（R=100Ω，L=4.7mH,C=100nF）可以算出f=7.45kHzQ=wL/RK可以算出Q=2.16四、实验思考题1、测试过程中，为什么维持信号源输出电压恒定？可以避免由于输出电压的改变而导致电容、电阻、电感的电压改变。2、谐振时，是否有U=UR及UL=UC成立？试分析其原因。当电路发生谐振时，UR=Us，电阻电压达到峰值。UL=Uc=QUs。因为电路没有发生谐振时电阻电压和电源的相位有差距，输出电压波形与电源相差很大。