【串联谐振实验报告x】

实验报告

、实验名称

串联谐振电路

二、实验原理

1、电路图如图所示，改变电路参数 L,C或电源频率时，都可能使电路发生谐振。

该电路的阻抗是电源角频率的函数：

Z二R + j^S

当必扣0时，电路中的电刖激励电压同札电路处于谐振状&

谐振角频率％二一丄#谐振频率人二一 B

\ LC 2jt\jLC

2、谐振曲线

电路中的电压与电流随频率变化的特性为频率特性，随频率变化的曲线就是频率曲线。

　如下图：

3。 u (rad. s)

小同电源角频痞3时电路舸应的谓劇II线不同。值时电流的板率特住曲线

图中可以看出：Q值愈大，曲线尖峰值愈陡，其选择性越好，但通频带越窄。

只有当Q＞时，Uc和UI曲线才出现最大值，否则 Uc将单调下降趋于 0, UI将单调上升趋于

Us。

三、实验方法

测量电路谐振频率

1、将电路连接如实验原理中的电路图，将电源由函数信号发生器产生，将电阻两端接入示 波器中，调节信号源的频率由大到小， 观察示波器上的电阻电压的大小， 当电阻电压值变为

最大值时所对应的频率值则为电路的谐振频率。

2、用Multism仿真连接串联谐振电路，连接在电阻两端的 XBP所显示的波特图，观察电阻

两端电压增益最大时所对应的频率，则所对应的频率为电路发生谐振是的谐振频率。

四、实验步骤

电路板上：

连接原理图的电路，给电源接上函数发生器，调节为五伏的方波，频率从调到，间隔，设置

29个点，将电阻两端连入示波器，观察示波器上电阻的阻值并记录数据

接着将同样电容与电感的两端接入示波器， 观察同样频率下对应的电容与电感的电压值， 同

样记录实验数据

将实验数据整理并绘制折线图， 观察不同电源角频率电路响应的谐振曲线， 对比实验原理中

的图并作分析

Multism 仿真：

电路仿真连接如下的图

■ ■ ■ 4JmH'ICflnF- IC=OVrL

■ ■ ■ 4JmH'

ICflnF- IC=OV

rL

将XFG调节为，占空比为 30%，脉冲幅度为5V的方波电压信号 观察XBP输出的波特图：

国 3.1^7 kHz 叩血 _4_J可知：该电路图的谐振频率约为将仿真图中的电阻与电容互换位置，显示电容的波特图:可知:在频率小于谐振频率时Uc出现最大

国 3.1^7 kHz 叩血 _4_J可知：该电路图的谐振频率约为

将仿真图中的电阻与电容互换位置，显示电容的波特图:

可知:

在频率小于谐振频率时

Uc出现最大

值，在频率大于谐振频率后 Uc单调下降趋于0 将仿真图中的电感与电容位置互换得到电感的波特图:

值，在频率小于谐振频率后 Ul单调下降趋于0

在频率大于谐振频率时

Ul出现最大

五、实验数据

f/kHZ

1

2

3

4

5

Ur/v

UL/v

Uc/v

f/kHZ

6

7

8

9

10

Ur/v

Ul/v

Uc/v

f/kHZ

11

12

13

14

Ur/v

Ul/v

Uc/v

实验数据分析:

不同角频率的电路响应谐振曲线

频率

图中Ur的曲线最高点所对应的 f为谐振频率，此时，电容与电感电压并不是最大，谐振 频率Fo在左右。