調(diào)諧電路功效的研究實驗報告

1、專業(yè)：機械電子工程姓名：許世飛 實驗報告課程名稱：電路與模擬電子技術(shù)實驗 指導老師： 成績： _實驗名稱： 調(diào)諧電路功效的研究 實驗類型：_ _同組學生姓名：_一、實驗?zāi)康暮鸵螅ū靥睿┒?、實驗?nèi)容和原理（必填）三、主要儀器設(shè)備（必填）四、操作方法和實驗步驟五、實驗數(shù)據(jù)記錄和處理六、實驗結(jié)果與分析（必填）七、討論、心得一、 實驗?zāi)康?、掌握諧振頻率及品質(zhì)因數(shù)的測量方法；2、掌握頻率特性曲線的測量與作圖技巧；3、了解諧振電路的選頻特性、通頻帶及其應(yīng)用；4、研究電感線圈以及信號源的非理想狀態(tài)對諧振特性測量的影響和修正方法。5、示波器、信號源的基本操作。二、 實驗原理由電阻器、電容器和電感器串聯(lián)組成

2、的一端口網(wǎng)絡(luò)，其復阻抗為Z=R+RL+jwL-1wC。RLC串聯(lián)電路發(fā)生諧振時，電路具有的特點：1、電路的阻抗最??；2、電路的電流達到最大值，該值的大小取決于一端口網(wǎng)絡(luò)的等效阻值，與電感和電容的值無關(guān)，即Imax=UR。3、電壓、電流同相位；4、電感與電容上的電壓有效值相等，相位相反，電抗壓降等于零。此時電路的角頻率稱為諧振角頻率w0,且w0=1LC ,將w0L或1w0c稱為電路的特性阻抗，記作，特性阻抗與R的比值稱為品質(zhì)因數(shù)，記作Q，即Q=w0LR=1RLC 。三、 實驗設(shè)備1、信號發(fā)生器2、DG08模塊（206）或元件箱實驗板（201 202）3、示波器4、寬頻帶電壓表（206）或交流毫伏

3、表（201 202）5、電阻箱四、 實驗內(nèi)容由電阻器、電感器和電容器組成RLC串聯(lián)電路，選擇L=40mH，C=0.1F，R=100，電路輸入端接信號發(fā)生器，使其輸出正弦信號。計算品質(zhì)因數(shù)（由于電感的制造工藝使得其偏差較大，因此f0只能參考，若要精確計算f0，可能需要先測定電感的值）。1、根據(jù)提供的設(shè)備，預(yù)先計算出諧振頻率f0 的值，確定信號源輸出幅值和UR、UL、UC的極值范圍。2、以f0為中心向左右擴展，保持US幅值基本不變，依次改變f， 測量UR、UL UC 、ULC ，畫出幅頻特性曲線。(注意P283信號源輸出電壓Us和信號源端口電壓（空載電壓）Us的區(qū)別)3、將R由100 改為1K ，

4、重復測量UR、UL、UC 、ULC ，再次繪制幅頻特性曲線。4、畫出上述兩個Q值下的通用諧振曲線。五、 實驗數(shù)據(jù)記錄及處理。1、 實驗預(yù)先計算得出諧振頻率w0=2.5kHz。2、f(kHz)wURULUCII(w)/I16.280.120.221.20.00120.18751.27.5360.160.321.280.00160.251.48.7920.20.461.360.0020.31251.610.0480.240.71.520.00240.3751.811.3040.2811.760.00280.4375212.560.331.482.120.00330.5156252.113.1880

5、.381.762.320.00380.593752.213.8160.442.122.640.00440.68752.314.4440.532.62.920.00530.8281252.415.0720.62.923.280.0060.93752.515.70.643.323.440.006412.616.3280.643.443.360.006412.716.9560.613.53.120.00610.9531252.817.5840.573.382.720.00570.8906252.918.2120.523.242.320.00520.8125318.840.442.9620.00440

6、.68753.119.4680.42.761.80.0040.6253.320.7240.322.41.450.00320.53.723.2360.231.80.920.00230.3593754.125.7480.21.540.680.0020.31254.930.7720.161.240.40.00160.25這是在R=100，L=40mH，C=0.1uF的情況下測得的實驗數(shù)據(jù)以及測得的圖像。由圖像可知，電路的諧振頻率在2.57kHz，UR達到最大值。UC達到最大值和UL達到最大值不是同一頻率。3、當R=1000時，測得數(shù)據(jù)如下表：fwURUCUL1.27.5360.720.920.216

7、1.48.7920.80.880.2721.610.0480.840.840.321.811.3040.880.80.392212.560.920.720.4482.113.1880.920.720.4642.213.8160.920.680.4882.314.4440.960.640.5122.415.0720.960.640.5442.515.70.960.620.562.616.3280.960.60.5842.716.9560.920.560.6122.817.5840.920.560.6323.119.4680.920.50.6883.320.7240.880.460.723.521

8、.980.860.420.743.924.4920.840.380.7844.427.6320.80.320.844.930.7720.760.260.88畫出圖像如下圖：4、通頻曲線在R=100時，測得數(shù)據(jù)：ww/woII(w)/I6.280.3846150.0012060.1883527.5360.4615380.0016030.2503028.7920.5384620.0020030.31279710.0480.6153850.002410.37625711.3040.6923080.0028090.438612.560.7692310.0033120.51719613.1880.807

9、6920.003810.59495113.8160.8461540.0044040.68770214.4440.8846150.0053080.82878215.0720.9230770.0060010.93704515.70.9615380.0064010.99953416.32810.0064040.99996116.9561.0384620.0061010.95274517.5841.0769230.00570.89007618.2121.1153850.0052050.81273518.841.1538460.0044030.68752419.4681.1923080.0040.624

10、64120.7241.2692310.0032020.49998223.2361.4230770.0023090.3605225.7481.5769230.0020160.31484530.7721.8846150.0016160.252269在R=1000時，測得數(shù)據(jù):ww/woI(w)/I7.5360.4615380.7472778.7920.5384620.82987610.0480.6153850.87278211.3040.6923080.91368612.560.7692310.95444613.1880.8076920.95711113.8160.8461540.95615214

11、.4440.8846150.9966415.0720.9230770.99794415.70.9615380.99944916.32810.99979316.9561.0384620.95561217.5841.0769230.95853319.4681.1923080.95890220.7241.2692310.91708621.981.3461540.89611224.4921.50.88181227.6321.6923080.83982330.7721.8846150.793313由這兩組數(shù)據(jù)畫出通用諧振曲線：此時，取峰值的0.707倍畫出一條橫線，和兩曲線相交，此時所對應(yīng)的w1和w2,可以計算出f1和f2,它們之間就是通頻帶。注：由于本次實驗中測量電流沒有用交流電流表，所以在計算電流I（w）時，是用電壓UR、UL、UC分別除以相應(yīng)阻抗得到電流，然后畫電流三角形用勾股定理求解總電流。六、 實驗思考1、 我們可以通過串聯(lián)電路中電流達到最大值、R兩端電壓達到最大值、UL和UC相等，來判斷電路發(fā)生諧振。2、 用交流毫伏