RLC谐振电路实验

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RLC串联谐振电路目的及要求：

（1）设计电路（包括参数的选择）

（2）不断改变函数信号发生器的频率，测量三个元件两端的电压，以验证幅频特性

（3）不断改变函数信号发生器的频率，利用示波器观察端口电压与电流相位,以验证发生谐振时的频率与电路参数的关系。

RLC串联谐振电路设计原理：

在电路参数不变的情况下，可调整信号源的频率使电路产生串联谐振；在信号源频率不变的情况下，改变L或C使电路产生串联谐振是。电路的频率特性，电路的电流与外加电压角频率的关系称为电流的幅频特性。

串联谐振电路总阻抗Z=R，其值最小，如电源电压不变，回路电流I=U/R，其值最大；改变信号源的频率时，可得出电流与频率的关系曲线。

若R、L、C和U的大小不变，阻抗角和电流将随着信号电压频率的改变而改变，这种关系称之为频率特性。当信号频率为f=f0，且电路具有以下特性：

（1）电路呈纯电阻性，所以电路阻抗具有最小值。

（2）I=I。=U/R即电路中的电流最大，因而电路消耗的功率最大。同时线圈磁场和电容电时，即出现谐振。

（3）电路品质因数Q值的两种测量方法。

根据公式   RLC串联谐振电路的研究测定，UL0与UC0分别为谐振时电感和电容上的电压；

通过测量谐振曲线的通频带宽度再根据求出值，式中f0为谐振频率，fh和fl是失谐时，幅度下降到最大值的0.707倍时的上、下频率点。Q值越大，曲线越尖锐，通频带越窄，电路选频特性越好。

RLC谐振电路实验内容及步骤

按图电路接线，取R＝200Ω，C=0.1uf，调节函数信号发生器，使其输出一个1V的正弦信号，并在整个实验过程中保持Ui=1V幅值不变。

找出电路的谐振频率 。其方法是，将数字万用表接在电阻R两端，令信号源的频率由小逐渐变大（注意要维持信号发生器的输出电压幅度不变），当UO的读数为最大时，读出信号发生器的频率显示值，即为谐振频率fo，然后测量出U0、UC0、UL0之值。

 

 

RLC谐振电路实验注意事项

1．实验过程中测量电压时，注意万用表的当前状态应设置为交流电压

2．实验过程中要始终保持Ui电压值为1V不变，特别是改变频率时尤其要注意。

3．在测量UC0和UL0数值前，应根据实验前估算的数值及时更换万用表的量程，在测量UC0和UL0时，万用表的“红表笔”端接C与L的公共点，其黑表笔分别触及L和C的另外一端。