RLC串联电路的幅频特性与谐振现象实验报告4VIP免费

R C +-LUS..I《电路原理》 实 验 报 告 实验时间：2012/5/17 一、实验名称 RLC串联电路的幅频特性与谐振现象 二、实验目的 1．测定R、L、C 串联谐振电路的频率特性曲线。 2．观察串联谐振现象，了解电路参数对谐振特性的影响。 三、实验原理 1．R、L、C 串联电路(图4-1)的阻抗是电源频率的函数，即： jeZCLjRZ)1( 当CL1时，电路呈现电阻性，sU 一定时，电流达最大，这种现象称为串联谐振，谐振时的频率称为谐振频率，也称电路的固有频率。 即 LC10 或LCf210  上式表明谐振频率仅与元件参数L、C 有关，而与电阻R 无关。 图4-1 2．电路处于谐振状态时的特征： ① 复阻抗Z 达最小，电路呈现电阻性，电流与输入电压同相。 ② 电感电压与电容电压数值相等，相位相反。此时电感电压(或电容电压)为电源电压的Q 倍，Q 称为品质因数，即 CLRCRRLUUUUQSCSL1100 在 L 和 C 为定值时，Q 值仅由回路电阻R 的大小来决定。 ③ 在激励电压有效值不变时，回路中的电流达最大值，即： RUIIS0 3．串联谐振电路的频率特性： ① 回路的电流与电源角频率的关系称为电流的幅频特性，表明其关系的图Iω00ωQ2〉Q 1Q2Q 1形称为串联谐振曲线。电流与角频率的关系为： 20020200222111)(QIQRUcLRUISS 当L、C 一定时，改变回路的电阻R 值，即可得到不同Q 值下的电流的幅频特性曲线(图4-2)。显然Q 值越大，曲线越尖锐。 图4-2 有时为了方便，常以0 为横坐标，0II 为纵坐标画电流的幅频特性曲线(这称为通用幅频特性)，图4-3 画出了不同Q 值下的通用幅频特性曲线。回路的品质因数Q 越大，在一定的频率偏移下，0II 下降越厉害，电路的选择性就越好。 为了衡量谐振电路对不同频率的选择能力引进通频带概念，把通用幅频特性的幅值从峰值1 下降到0.707 时所对应的上、下频率之间的宽度称为通频带(以BW 表示)即： 0102BW 由图4-3 看出Q 值越大，通频带越窄，电路的选择性越好。 ③ 激励电压与响应电流的相位差 角和激励电源角频率 的关系称为相频特性，即： RXarctgRcLarctg1)( 显然，当电源频率 从0 变到0 时，电抗 X 由 变到0 时， 角从2变到0，电路为容性。当 从0 增大到 时，电抗 X 由0 ...