RLC串联谐振实验报告.docx

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1、中南民族大学计算机科学学院电路原理实验报告姓名：戴一凡学号：2班级：轨道1801电路原理实验报告实验项目实验十六RLC串联谐振电路的研究实验时间2019-5-11地点323室温26℃60%湿度标准大气压实验人戴一凡学号2同组人3吕淼淼1、实验目的(1)学习用实验方法绘制RLC串联电路的幅频特性曲线。(2)加深理解电路发生谐振的条件及特点，掌握电路品质因数（电路Q值）的物理意义及其测定方法。2、原理说明(1)在图16-1所示的RLC串联电路中，当正弦交流信号源ui的频率f改变时，电路中的感抗、容抗随之而变，电路中的电流也随f而变。取

2、电阻R上的电压uo作为响应，当输入电压ui的幅值维持不变时，在不同频率的信号激励下，测出Uo之值，然后以f为横坐标，以Uo/Ui为纵坐标（因Ui不变，故也可直接以Uo为纵坐标），绘出光滑的曲线，此即为幅频特性曲线，亦称谐振曲线，如图16-2所示。(2)在f=f0=12ΠLC处的频率点称为谐振频率，此时XL=XC，电路呈纯阻性，电路阻抗的模为最小。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Ui同相。从理论上讲，此时Ui=UR=Uo，UL=UC=QUi，式中的Q称为电路的品质因数。(3)Q值的两种测量方法，一是根据公

3、式Q=ULU0=UCU0测定，UC与UL分别为谐振时电容C和电感L上的电压；另一方法是通过测量谐振曲线的通频带宽度△f=f2-f1，再根据Q=f0f2-f1求出Q值。式中f0为谐振频率，f2和f1是失谐（输出电压幅度下降到最大值的0.707倍）时的上、下频率。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、选择性和通频带只决定于电路本身的参数，与信号源无关。3、实验内容3.1实验设备表1实验设备清单序号名称型号与规格数量备注1低频信号发生器1DG032交流毫伏表13双踪示波器14频率计1DG03

4、5谐振电路实验电路板R=200Ω，1KΩC=0.01μF，0.1μF，L≈10mHDG073.2实验电路按照实验电路如图16-3连接电路,C为0.01uF的电容,R为电阻箱。3.3实验步骤(1)计算谐振频率f0，当电感L=0.01H，C=0.01uF时,用f0=12ΠLC计算谐振频率f0。f0=12ΠLC=15.9kHz（2）①如图16-3组成监视、测量电路。选C1=0.01μF。用交流毫伏表测电压，用示波器监视信号源输出。令信号源输出电压Ui=4VP-P，并保持不变。②找出电路的谐振频率f0，其方法是，将毫伏表接在R（200Ω）

5、两端，令信号源的频率由小逐渐变大（注意要维持信号源的输出幅度不变），当UR的读数为最大时，读得频率计上的频率值即为电路的谐振频率f0。③在谐振点两侧，按频率递增或递减500Hz或1KHz，依次各取8个测量点，逐点测出UR以及相位差△φ，记入数据表2中。④当C=0.01uF，R=1kΩ，重复步骤②③的实验过程，记录数据于表3中。4、实验过程与数据记录4.1数据记录（1）当R=200Ω时，UR以及相位差△φ的测量数据如下表所示：表2实验记录（1）R=200ΩQ=4.9f（kHz）8.119.2110.2211.5012.1213.24

6、14.1014.515.9UR(V)0.2890.3570.4440.5620.7300.9881.391.652.11△φ80.971.163.950.243.333.124.320.10f（kHz）1617.3418.2019.2220.3221.2022.1623.14UR(V)2.091.661.250.9830.8050.6820.5940.526△φ-5.8-21.6-23.5-38.9-40-42.3-50.6-53.2（2）当R=1000Ω时，UR以及相位差△φ的测量数据如下表所示：表3实验记录（2）R=1000Ω

7、Q=1f（kHz）12.313.214.014.515.115.9UR(V)1.861.982.072.092.112.12△φ50.233.917.614.43.20f（kHz）16.518.219.020.221.322.3UR(V)2.112.051.981.911.831.75△φ7.819.828.637.250.266.44.2Matlab处理数据（1）我们借助MATLAB，将第1项实验（表2）数据导入，编制程序做平滑处理，绘制电阻电压与频率的关系，并找出谐振频率。程序如清单1所示，第二次实验的数据分析与此类似。程序清

8、单1实验记录（1）数据分析程序Clear;clc;%清空内存，清屏>>x=[8.119.2110.2211.512.1213.2414.114.515.91617.3418.219.2220.3221.222.1623.14];>>y=[0.289