RLC串联谐振电路
一、 实验目的
1、研究RLC串联谐振电路的幅频特性;
2、加深理解品质因数Q与电路其他参量的关系;
二、 主要仪器设备及软件
硬件:函数信号发生器、示波器、万用表、电阻、电感、电容等;
软件:Multisim 14.0;
三、实验原理
四、实验步骤和实验结果
(1)利用电阻电压最大测出谐振频率。
如图连接实验电路,调整信号发生器的频率,使得电阻两端的电压达到最大值,此时端口阻抗即为电阻阻值,电路达到谐振状态,Vrt=499.88mV
测得谐振频率为:6.64 kHz
(2)双迹法测出谐振频率时的示波器波形。
电路达到谐振状态时,电阻上电压与端口电压同相,调节信号发生器的频率,使二者同相,如图3中示波器部分所示。
测得谐振频率为:6.64 kHz
(3)李萨如图形测出谐振频率时的示波器波形。
将示波器调到丽萨如图像档位,当电路发生谐振时,电阻上的电压相位与端口电压相位同相,其丽萨如图形应为一条直线,如图3所示。
![在这里插入图片描述]() 电路达到谐振状态时,丽萨如图形是一条直线。由图看出:此时电路已达到谐振状态。
(4)双迹法测出上限截止频率(f1)时的示波器波形;测出下截止频率(f2)时的示波器波形;
①测量上限截止频率:
调整信号发生器频率,根据公式:相位差[(T2-T1)/(T/2)]*180°,使得电阻电压与端口电压的相位差为-45°,如图4所示。
测得上截止频率f1为:6.93 kHz。
②测量下限截止频率:
调整信号发生器频率,根据公式:相位差[(T2-T1)/(T/2)]*180°,使得电阻电压与端口电压的相位差为45°
测得下截止频率f2为:6.364 kHz。
(5)电阻电压为最大值707倍时,测出上截止频率(f1)和下截止频率(f2).
①测量上限截止频率:
电阻电压值最大时Vrt=499.98mA,调整信号发生器频率(数值应大于谐振频率),使电压表读数V=99.98*0.707=70.68mA,此时信号频率为上限截止频率。
测得上截止频率f1为:6.926 kHz。
②测量下限截止频率:
电阻电压值最大时Vrt=499.98mA,调整信号发生器频率(数值应小于谐振频率),使电压表读数V=499.98*0.707=70.68mA,此时信号频率为下限截止频率。
测得下截止频率f2为:6.364 kHz。
(6)手绘电流谐振曲线
五、实验结果:
谐振频率: fo=6.64kHz 、 Vrt=499.98mV 、 Vlo=Vco=6.67V 上限截至频率: f1=6.364kHz 下限截至频率: f2=6.93kHz 品质因数: Q = Vco/Vs=11.83 Q=fo/(f2-f1)=11.73