品质因数
1 L 定义品质因数 Q = R C Q反映该电路的选频能力（是陡峭还是平缓）：当信号频 率偏离谐振频率△ω时，电感越强，电容越小，R越小，Z的 虚部变化越大，输出电压衰减越大，故Q越大选频能力越强。
Uout = Uin * R 1 2 R + R + ωL − ωC
ɺ Z = R + jω L +
1 = R + j (ω L − ) = Z e jϕ ωC jω C 1 LC ⇒ f = 1 2π LC
1显然， 的虚部为0Fra bibliotek显然，Z的虚部为0时，Z的模最小，即： 的模最小，
1 ωL − =0 ⇒ ω= ωC
故图示电路中， Vin频率为9.2K时 Z=200欧,I达最大，Uout=Uin,为所有 故图示电路中，当Vin频率为9.2K时，Z=200欧,I达最大，Uout=Uin,为所有 频率为9.2K 达最大 频率中最大。 频率中最大。
工具软件说明
电子设计自动化软件Protel 99SE 使用方法见视频
实验数据演示
Uin
R=200 R=2K
f0
UL
Uc 17 1.7
Uout 2 2
I
10mA
2V 2V
9.2K 17 9.2K 1.7
1mA
注：所有电压用峰峰值表征
实验数据演示
f/KHz 5 6 7 8 9.2 10 11 12 13 14 15 16 Uo 0.1 0.2 0.4 0.8 2 (R=200) 6 8 Uo R=2K
RLC串联谐振电路的研究
原理说明
图示RLC串联谐振电路有选频特性：当输入端接幅度恒定的正弦交流电 图示RLC串联谐振电路有选频特性：当输入端接幅度恒定的正弦交流电 RLC串联谐振电路有选频特性 幅度恒定 压源Uin Uin时 若改变Uin的频率，输出Uout Uin的频率 Uout的信号幅度会随着输入信号频 压源Uin时，若改变Uin的频率，输出Uout的信号幅度会随着输入信号频 率的改变而改变，变化趋势如右图所示： Uin的频率为某频率fo时 的频率为某频率fo 率的改变而改变，变化趋势如右图所示：当Uin的频率为某频率fo时 Uout幅度达到最大 幅度达到最大， Uin的频率远离fo时 Uout的输出幅度值会递减 的频率远离fo 的输出幅度值会递减。 Uout幅度达到最大，当Uin的频率远离fo时，Uout的输出幅度值会递减。
该频率称为谐振频率fo：此时电 谐振频率fo 谐振频率fo 感电容抵消，二者互相交换能量， 对外相当于一条导线。
寻找使Uout为最大的Vin的频率fo 寻找使Uout为最大的Vin的频率fo Uout为最大的Vin的频率
Uout要最大， Uout要最大，即I为最大，即要使得整体阻抗的模最小： 要最大 为最大，即要使得整体阻抗的模最小：
1.1 0.6 0.4 1.9 1.9 8
1.8 1.9 2
注：所有电压用峰峰值表征
Q= 1 L R C
RLC串联谐振电路的研究 RLC串联谐振电路的研究
Teacher：刘 云
Yun Liu, Information College, Zhongkai University of Agriculture and Engineering
RLC串联谐振电路的研究
实验目的
学习如何用实验方法绘制R 学习如何用实验方法绘制R、L、C串联谐振电路的响应曲线。 串联谐振电路的响应曲线。 理解RLC串联谐振电路的谐振条件，谐振时电路工作特点，掌握Q 理解RLC串联谐振电路的谐振条件，谐振时电路工作特点，掌握Q值 RLC串联谐振电路的谐振条件 物理意义及测定方法。 物理意义及测定方法。
2
ɺ = R + j (ωL − 1 ) Z ωC ɺ = j[∆ωL + 1 1 − 1 )] ∆Z （ C ω ω + ∆ω
实验内容
计算并验证教材给定电路的谐振频率（参数用教材的），完成表格1。 测量输入信号频率在谐振频率两侧的频点时，输出的衰减情况（频率以1K 递增或递减），完成表格2，根据频点绘制响应曲线，并比较品质因数。 完成实验报告，数据分析方向： 由表格1可知： 电源频率为理论谐振频率时，输出电压与输入电压是否一致，为什么 一致？ 谐振时，电感电压峰值可能大于Uin峰值吗？为什么？ 谐振时电流与哪些参数有关？ 谐振频率是否与电阻有关，为什么？ 由表格2及其绘制的图形可知： 当电源频率偏离谐振频率时，输出发生了什么现象，为什么会出现这 种现象？ 当电阻改变时，谐振频率是否改变，频率选择性是否改变，什么情况 下频率选择性好？并说明品质因数物理意义在实验中的检验情况！