姓名班级学号
实验日期 5.28 节次7.8 教师签字成绩
电阻对理想RLC串联谐振电路频率特性的影响
1.实验目的
1．测量分析由于信号源内阻、电容及电感电阻存在所导致的实验常用简单无源滤波器滤波性能变化。
2．分析电阻值大小会对无源滤波器的滤波影响变化趋势并尝试提出实际缩小误差的方案。
2.总体设计方案或技术路线
1. 在实际中由于电源内阻、电感电阻、电容阻值的影响，谐振电路的频率特性会受到
各种各样的的影响，本实验期望通过对于带通滤波器仿真及实际实验测量分析电阻在各个元件中以及电源中的存在对于频率特性的影响。
2.在仿真实验中，由于各元件都是理想状态，因而可以直接将相应原件与一适宜大小的
电阻进行串联
3.实验电路图
4.仪器设备名称、型号
交直流实验箱
示波器
数字万用表
函数信号发生器
直流稳压电源、各型号电感电容以及导线等
5.
电感内阻
电容内阻
Frequency
V(R2:1)+ V(C1:1)
Frequency
V(R2:1)+ V(L1:1)
3.0V
2.0V
1.0V
0V
1.0Hz 3.0Hz10Hz30Hz100Hz300Hz 1.0KHz 3.0KHz10KHz30KHz100KHz
V(R1:1)+ V(R2:1)
Frequency
电阻增加
V(R1:1)
Frequency
电源内阻
其中所有电阻变化在图线下标中均为从左向右依次增加，第一个为1nΩ，模拟0内阻的时候，其余四个为10Ω，100Ω，1kΩ，10kΩ
6.详细实验步骤及实验结果数据记录（包括各仪器、仪表量程及内阻的记录）
测量电源内阻影响
1.按照电路图连接电路，并检查个部分工作是否正常。
2.对电源进行串连一个电阻箱，并调节相应电阻值。
3.调节信号源频率，使获得最大信号强度，记录此时频率f0。
4.在此频率基础上测量获得两个截止频率，并在其中选取相应频率值记数。
5.改变电阻值，再次测量。
信号源频率
/Hz 10 80 149 180 210 f0 223 输出电压/mv 30.9 266 582 726 810 821
信号源频率
/Hz 260 310 340 400 1k 电阻值Ω
输出电压/mv 777 652 581 469 160 0
信号源频率
/Hz 10 40 144 170 210 f0 223 输出电压/v 30.9 126 536 645 750 758
信号源频率
/Hz 270 290 352 500 2k 电阻值Ω
输出电压/v 705 663 535 349 77.1 100
信号源频率
/Hz 20 80 110 150 190 f0 223 输出电压/v 61.8 239 316 394 437 446
信号源频率
/Hz 280 340 464 600 1k 电阻值Ω
输出电压/v 430 392 315 251 155 1k 相应修正:信号源电压Vrms=1v，C=5uF，L=1H，Rl=146Ω
测量电感内阻影响
1.按照电路图连接电路，并检查个部分工作是否正常。
2.对电感进行串连一个电阻箱，并调节相应电阻值。
3.调节信号源频率，使获得最大信号强度，记录此时频率f0。
4.在此频率基础上测量获得两个截止频率，并在其中选取相应频率值记数。
5.改变电阻值，再次测量。
信号源频率
/Hz 30 100 150 210 250 290 输出电压/mv 21 225 563 1090 1270 1290
信号源频率
/Hz 350 400 600 900 5k 电阻值Ω
输出电压/mv 1230 1200 1080 1030 980 0
信号源频率
/Hz 20 80 120 200 250 300 输出电压/mv 18 151 343 937 1180 1230
信号源频率
/Hz 500 800 1200 1700 3k 电阻值Ω
输出电压/mv 1110 1040 1020 1010 990 100
信号源频率
/Hz 20 50 100 160 250 300 输出电压/mv 73 185 383 613 872 934
信号源频率
/Hz 500 800 1.5k 3k 10k 电阻值Ω
输出电压/mv 995 998 994 987 915 1k 相应修正：Vrms=1v，C=5uF，L=1H，Rl=146Ω
测量电容内阻影响
1.按照电路图连接电路，并检查个部分工作是否正常。
2.对电容进行串连一个电阻箱，并调节相应电阻值。
3.调节信号源频率，使获得最大信号强度，记录此时频率f0。
4.在此频率基础上测量获得两个截止频率，并在其中选取相应频率值记数。
5.改变电阻值，再次测量。
信号源频率
/Hz 10 30 50 100 140 181 输出电压/mv 1000 1000 1024 1120 1180 1300
信号源频率
/Hz 200 220 300 600 1k 电阻值Ω
输出电压/mv 1270 1200 730 153 51.6 0
信号源频率
/Hz 10 30 70 120 175 210 输出电压/mv 996 997 1050 1150 1220 1150
信号源频率
/Hz 250 300 400 600 2k 电阻值Ω
输出电压/mv 950 687 368 151 12.4 100
信号源频率
/Hz 10 40 70 100 150 200 输出电压/mv 994 985 969 938 845 712
信号源频率
/Hz 250 350 500 700 1.5k 电阻值Ω
输出电压/mv 572 355 191 100 22.0 1k 相应修正：Vrms=1v，C=5uF，L=1H，Rl=146Ω
7.实验结论
由实验数据绘得的图像如上三图所示。
当其他数据一致不变，信号源内阻增加时，中心频率、截止频率几乎没有发生改变，但是信号的最大有效值及各个相应有效值都会降低，从而使图线变得更加平缓。
当其他数据一致不变，电容内阻增加时，在低通阶段，曲线并不会发生变化，但是随着电阻增大，过渡通带阶段输出电压会明显降低，从而使图线更加平缓。
当其他数据一致不变，电感内阻增加时，在高通阶段，曲线并不会发生变化，但是随着电阻增大，过渡通带阶段输出电压会明显降低，从而使图线更加平缓。
因而实验结论是：电源内阻增加会使得电阻上的输出电压降低，但不会改变其频率特性；电感、电容内阻较大时，在相应的高通、低通通带几乎不会发生变化，但是过渡通带频率特性会发生改变，使得电压高值降低、曲线峰段不明显、曲线变化速率减慢。
8.实验中出现的问题及解决对策
①实验中由于难以达到理想中各个元件都是理想状态的情况，因而难以做到仿真中r=0的理想图线，但是曲线变化趋势不改变，所以实际中还是做了串联电阻为0这一项，对应r 较小时的图像。
②实验时发现所用电感箱本身内阻较大，因而会使得再串联一个电阻时其实际图像会比预想图像变化更大，但是趋势不变，不影响最终的研究结果。
③在频率较高时，输出电压测量会越来越不稳定，因而太高频的图像数据只具有参考意义，不影响最终趋势。
9.本次实验的收获和体会、对电路实验室的意见或建议
本次实验通过对RLC电阻带通、电感高通、电容低通滤波器的测试，
10．参考文献
[1] 孙立山，陈希有. 电路理论基础. 4版. 北京：高等教育出版社 2013
[2] 孟涛主编. 电工电子EDA实验教程. 2版. 北京：机械工业出版社 2012
[3] 刘东梅等. 电路实验教程. 2版. 北京：机械工业出版社 2013。