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串联谐振实验报告

实验报告
一、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:
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:
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Ul曲线才出现最大值,否则Uc将单调下降趋于0,Ul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
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:
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:
可知:在频率大于谐振频率时U L出现最大
值,在频率小于谐振频率后U L单调下降趋于0
五、实验数据
f/kHZ 1 2 3 4 5
Ur/v
U L/v
Uc/v
f/kHZ 6 7 8 9 10 Ur/v
U L/v
Uc/v
f/kHZ 11 12 13 14
Ur/v
U L/v
Uc/v
实验数据分析:
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。

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