篇一 :RLC串联谐振电路的实验报告

RLC串联谐振电路的实验研究

            

    

一、摘 要:

从RLC 串联谐振电路的方程分析出发, 推导了电路在谐振状态下的谐振频率、品质因数和输入阻抗, 并且基于Multisim仿真软件创建RLC 串联谐振电路, 利用其虚拟仪表和仿真分析, 分别用测量及仿真分析的方法验证它的理论根据。其结果表明了仿真与理论分析的一致性, 为仿真分析在电子电路设计中的运用提供了一种可行的研究方法。

二、关键词:RLC;串联;谐振电路;

三、引言

谐振现象是正弦稳态电路的一种特定的工作状态。通常,谐振电路由电容、电感和电阻组成,按照其原件的连接形式可分为串联谐振电路、并联谐振电路和耦合谐振电路等。

由于谐振电路具有良好的选择性,在通信与电子技术中得到了广泛的应用。比如,串联谐振时电感电压或电容电压大于激励电压的现象,在无线电通信技术领域获得了有效的应用,例如当无线电广播或电视接收机调谐在某个频率或频带上时,就可使该频率或频带内的信号特别增强,而把其他频率或频带内的信号滤去,这种性能即称为谐振电路的选择性。所以研究串联谐振有重要的意义。

在含有电感L 、电容C 和电阻R 的串联谐振电路中,需要研究在不同频率正弦激励下响应随频率变化的情况, 即频率特性。Multisim 仿真软件可以实现原理图的捕获、电路分析、电路仿真、仿真仪器测试等方面的应用, 其数量众多的元件数据库、标准化仿真仪器、直观界面、简洁明了的操作、强大的分析测试、可信的测试结果都为众多的电子工程设计人员提供了一种可靠的分析方法, 同时也缩短了产品的研发时间。

四、正文

(1)实验目的:

1.加深对串联谐振电路条件及特性的理解。

2.掌握谐振频率的测量方法。

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篇二 :串联谐振电路实验报告

实验三:串联谐振电路

一、实验目的:

1.加深对串联谐振电路条件及特性的理解。

2.掌握谐振频率的测量方法。

3.理解电路品质因数及通频带的物理意义和其测定方法。

4.测定RLC串联谐振电路的频率特性曲线。

二、实验原理:

RLC串联电路如图所示,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ω的函数:

Z=R+j(ωL-1/ωC)

当ωL-1/ωC=0时,电路中的电流与激励电压同相,电路处于谐振状态。

谐振角频率ω0 =1/,谐振频率f0=1/2π。

谐振频率仅与原件L、C的数值有关,而与电阻R和激励电源的角频率ω无关,当ω<ω0时,电路呈容性,阻抗角φ<0;当ω>ω0时,电路呈感性,阻抗角φ>0。

1、电路处于谐振状态时的特性。

(1)、回路阻抗Z0=R,| Z0|为最小值,整个回路相当于一个纯电阻电路。

(2)、回路电流I0的数值最大,I0=US/R。

(3)、电阻上的电压UR的数值最大,UR =US

(4)、电感上的电压UL与电容上的电压UC数值相等,相位相差180°,UL=U=QUS

2、电路的品质因数Q和通频带B。

电路发生谐振时,电感上的电压(或电容上的电压)与激励电压之比称为电路的品质因数Q,即:

Q=UL(ω0)/ US= UC(ω0)/ US0L/R=1/R*

回路电流下降到峰值的0.707时所对应的频率为截止频率,介于两截止频率间的频率范围为通频带,即:

B=f0      /Q

2、谐振曲线。

电路中电压与电流随频率变化的特性称频率特性,它们随频率变化的曲线称频率特性曲线,也称谐振曲线。

在US、R、L、C固定的条件下,有

I=US/

                                      UR=RI=RUS/

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篇三 :RLC串联电路的谐振特性研究 实验报告

    

大学物理实验设计性实验

实验报告

实验题目:RLC串联电路谐振特性的研究

                           

          学号 

指导教师                        

         

                        

                                            

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篇四 :串联谐振电路实验报告

串联谐振电路

学号:  1028401083     姓名:  赵静怡

一、  实验目的

1、    加深对串联谐振电路条件及特性的理解

2、    掌握谐振频率的测量方法

3、    理解电路品质因数Q和通频带的物理意义及其测量方法

4、    测量RLC串联谐振电路的频率特性曲线

5、    深刻理解和掌握串联谐振的意义及作用

6、    掌握电路板的焊接技术以及信号发生器、交流毫伏表等仪表的使用

7、    掌握Multisim软件中的Functionn Generator 、Voltmeter 、Bode Plotter等仪表的使用以AC Analysis等SPICE仿真分析方法

8、    用Origin绘图软件绘图

二、  实验原理

RLC串联电路如图2.6.1所示,改变电路参数L、C或电源频率时,都可以是电路发生谐振。

2.6.1 RLC谐振串联电路

1、谐振频率:f0=,谐振频率仅与元件L、C的数值有关,而与电阻R和激励电源的角频率w无关

2、电路的品质因素Q和通频带B

电路发生谐振是,电感上的电压(或电容上的电压)与激励电压之比称为电路的品质因素Q,即

定义回路电流下降到峰值在0.707时所对应的频率为截止频率,介于两截止频率间的频率范围为通带,即

3、谐振曲线

电路中电压与电流随频率变化的特性称频率特性,他们随频率变化的曲线称频率特性曲线,也称谐振曲线

4、实验仪器:

(1)  计算机

(2)  通路电路板一块

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篇五 :串联谐振电路实验报告

实验三:串联谐振电路

学号:          姓名:         成绩:

一、实验原理及思路

RLC串联电路如图7.1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

                                               (7-1)

时,电路中的电流与激励电压同相,电路处于谐振状态。

谐振角频率,谐振频率

谐振频率仅与元件的数值有关,而与电阻和激励电源的角频率无关,

时,电路呈容性,阻抗角<0;当时,电路呈感性,阻抗角>0。

1.电路处于谐振状态时的特性:

(1)   回路阻抗为最小值,整个回路相当于一个纯电阻电路。

(2)   回路电路I0的数值最大, 

(3)   电阻的电压UR的数值最大,

(4)   电感上的电压UL与电容上的电压UC数值相等,相位相差

2.电路的品质因数Q和通频带B

电路发生谐振时,电感上的电压(或电容上的电压)与激励电压之比称为电路的品质因数Q,即

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篇六 :串联谐振电路实验报告

               

实验名称:串联谐振电路

一、   实验目的

1、 加深对串联谐振电路条件及特性的理解。

2、 掌握谐振频率的测量方法。

3、 理解电路品质因数Q和通频带的物理意义及其测量方法。

4、 测定RLC串联谐振电路的频率特性曲线。

5、 深刻理解和掌握串联谐振的意义及作用。

6、 掌握电路板的焊接技术及信号发生器、交流毫伏表等仪表的使用方法。

7、 掌握Multisim软件中的Function Generator、Voltmeter、Bode Plotter等仪表的使用方法以及AC Analysis等SPICE的仿真分析方法。

8、 掌握Origin软件的使用方法。

二、   实验设备及器材

1、 计算机一台。

2、 通用电路板一块。

3、 低频信号发生器一台。

4、 双踪示波器一台。

5、 交流毫伏表一只。

6、 万用表一只。

7、 可变电阻一只。

8、 电阻、电感、电容若干(电阻100Ω,电感10mH、4.7mH,电容100nF)。

三、   实验内容

1、     Multisim仿真

1)、创建图示电路图

2)、分别用Multisim软件(AC仿真、波特表、交流电压表均可)测量串联谐振电路的谐振曲线、谐振频率、-3dB带宽。

UR谐振曲线

谐振频率7.3kHz

-3dB带宽32.318kHz

3)、电阻R1=1K时,用Multisim软件仿真串联谐振电路的谐振曲线,观测R对Q

R增大导致Q减小。

4)、利用谐振特点设计选频网络,在串联谐振电路上输入频率为3.5kHz、占空比为30%、脉冲幅度为5V的方波电压信号,测试输入输出(电阻上电压)的频谱。

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篇七 :串联谐振电路实验报告

串联谐振电路

实验者:                              指导老师:              

一、实验目的:

1.加深对串联谐振电路条件及特性的理解。

2.掌握谐振频率的测量方法。

3.理解电路品质因数及通频带的物理意义和其测定方法。

4.测定RLC串联谐振电路的频率特性曲线。

5.深刻理解和掌握串联电路谐振的意义和作用。

6.掌握电路板的焊接技术以及信号发生器的、交流毫伏表的使用。

7.掌握Multisim软件中的Function Generator、Voltmeter、Bode Plotter等仪表的使用以AC analysis等SPICE仿真分析方法。

8.用Origin软件绘图。

二、实验原理:

RLC串联电路如图所示,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ω的函数:

Z=R+j(ωL-1/ωC)   当ωL-1/ωC=0时,电路中的电流与激励电压同相,电路处于谐振状态。谐振角频率ω0 =1/,谐振频率f0=1/2π。谐振频率仅与原件L、C的数值有关,而与电阻R和激励电源的角频率ω无关,当ω<ω0时,电路呈容性,阻抗角φ<0;当ω>ω0时,电路呈感性,阻抗角φ>0。

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篇八 :串联谐振电路实验报告

实验三  串联谐振电路

学号:           姓名:  

一、    实验目的

1、     加深对串联谐振电路条件及特性的理解

2、     掌握谐振频率的测量方法

3、     理解电路品质因数Q和通频带的物理意义及其测量方法

4、     测量RLC串联谐振电路的频率特性曲线

5、     深刻理解和掌握串联谐振的意义及作用

6、     掌握电路板的焊接技术以及信号发生器、交流毫伏表等仪表的使用

7、     掌握Multisim软件中的Functionn Generator 、Voltmeter 、Bode Plotter等仪表的使用以AC Analysis等SPICE仿真分析方法

8、     用Origin绘图软件绘图

二、    实验原理

RLC串联电路如图2.6.1所示,改变电路参数L、C或电源频率时,都可以是电路发生谐振。

2.6.1 RLC谐振串联电路

1、谐振频率:f0=,谐振频率仅与元件L、C的数值有关,而与电阻R和激励电源的角频率w无关

2、电路的品质因素Q和通频带B

电路发生谐振是,电感上的电压(或电容上的电压)与激励电压之比称为电路的品质因素Q,即

定义回路电流下降到峰值在0.707时所对应的频率为截止频率,介于两截止频率间的频率范围为通带,即

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