实验十实验十 RLC串联谐振电路串联谐振电路国家工科电工电子基础教学基地国家工科电工电子基础教学基地国国 家家 级级 实实 验验 教教 学学 示示 范范 中中 心心 现代电子技术实验现代电子技术实验预习情况检查预习情况检查现代电子技术实验现代电子技术实验国家工科电工电子基础教学基地国家工科电工电子基础教学基地国国 家家 级级 实实 验验 教教 学学 示示 范范 中中 心心 1 1、RLC串联谐振频率如何确定？改变电路的哪些串联谐振频率如何确定？改变电路的哪些参数可使电路发生谐振？电阻的阻值是否影响谐参数可使电路发生谐振？电阻的阻值是否影响谐振频率？振频率？2 2、自拟电路实现谐振电路谐振特性的测试，包括、自拟电路实现谐振电路谐振特性的测试，包括谐振频率谐振频率f0、品质因数、品质因数Q、频率特性。、频率特性。一一. .实验目的实验目的1 1、进一步理解谐振电路的谐振特点。、进一步理解谐振电路的谐振特点。2 2、掌握谐振频率、品质因数的测试方法。、掌握谐振频率、品质因数的测试方法。3 3、掌握串联谐振电路的频率特性的测试方法。、掌握串联谐振电路的频率特性的测试方法。现代电子技术实验现代电子技术实验国家工科电工电子基础教学基地国家工科电工电子基础教学基地国国 家家 级级 实实 验验 教教 学学 示示 范范 中中 心心 二、实验原理二、实验原理1 1、RLC串联谐振的条件串联谐振的条件国家工科电工电子基础教学基地国家工科电工电子基础教学基地国国 家家 级级 实实 验验 教教 学学 示示 范范 中中 心心 现代电子技术实验现代电子技术实验+ +- -CRuo+ +- -uiL电路的谐振角频率和谐振频率分别为：电路的谐振角频率和谐振频率分别为：（1 1）谐振时，）谐振时，RLC串联回路的输入阻抗为纯电阻，串联回路的输入阻抗为纯电阻，激励电压与回路电流同相，电阻电压与电源电压激励电压与回路电流同相，电阻电压与电源电压相等且同相。相等且同相。（2 2）谐振时，电感上的电压与电容上的电压幅值）谐振时，电感上的电压与电容上的电压幅值相等且反相，若品质因数相等且反相，若品质因数Q1，则谐振时，电容、，则谐振时，电容、电感电压大于激励电压。电感电压大于激励电压。其中，品质因数：其中，品质因数： 国家工科电工电子基础教学基地国家工科电工电子基础教学基地国国 家家 级级 实实 验验 教教 学学 示示 范范 中中 心心 2 2、RLC串联电路的谐振特性串联电路的谐振特性二、实验原理二、实验原理现代电子技术实验现代电子技术实验国家工科电工电子基础教学基地国家工科电工电子基础教学基地国国 家家 级级 实实 验验 教教 学学 示示 范范 中中 心心 电路的网络函数电压转移比：电路的网络函数电压转移比： 幅频特性：幅频特性：3 3、 RLC串联谐振电路的频率特性串联谐振电路的频率特性二、实验原理二、实验原理现代电子技术实验现代电子技术实验国家工科电工电子基础教学基地国家工科电工电子基础教学基地国国 家家 级级 实实 验验 教教 学学 示示 范范 中中 心心 根据截止频率的定义求出带宽：根据截止频率的定义求出带宽：3 3、 RLC串联谐振电路的频率特性串联谐振电路的频率特性现代电子技术实验现代电子技术实验国家工科电工电子基础教学基地国家工科电工电子基础教学基地国国 家家 级级 实实 验验 教教 学学 示示 范范 中中 心心 现代电子技术实验现代电子技术实验 通过前面理论知识的回顾，说明带宽与品质因数通过前面理论知识的回顾，说明带宽与品质因数成反比，成反比，Q越大，带宽越窄，幅频特性越尖锐，对信越大，带宽越窄，幅频特性越尖锐，对信号的选择性越好。号的选择性越好。 |H(j)|0.7071.00.001Q=0.5Q=1Q=20.010.11101001000/0O3 3、 RLC串联谐振电路的频率特性串联谐振电路的频率特性三、测试方法三、测试方法 在输入端口加入正弦激励信号，用毫伏表检测电在输入端口加入正弦激励信号，用毫伏表检测电阻两端的输出电压，保持激励幅值不变，改变激励频阻两端的输出电压，保持激励幅值不变，改变激励频率，当输出幅值最大时所对应的频率，即谐振频率率，当输出幅值最大时所对应的频率，即谐振频率f0国家工科电工电子基础教学基地国家工科电工电子基础教学基地国国 家家 级级 实实 验验 教教 学学 示示 范范 中中 心心 现代电子技术实验现代电子技术实验+ +- -CRuo+ +- -uiL四、实验内容四、实验内容1 1、谐振频率的测量、谐振频率的测量 自选元件参数，搭建自选元件参数，搭建RLC串联谐振实验电路，串联谐振实验电路，并测量出该电路的谐振频率并测量出该电路的谐振频率f0。国家工科电工电子基础教学基地国家工科电工电子基础教学基地国国 家家 级级 实实 验验 教教 学学 示示 范范 中中 心心 现代电子技术实验现代电子技术实验2 2、谐振电路幅频特性曲线的测量、谐振电路幅频特性曲线的测量国家工科电工电子基础教学基地国家工科电工电子基础教学基地国国 家家 级级 实实 验验 教教 学学 示示 范范 中中 心心 现代电子技术实验现代电子技术实验四、实验内容四、实验内容 确定出谐振频率确定出谐振频率f f0 0后，参考下表，测量出谐振后，参考下表，测量出谐振电路的幅频特性曲线。电路的幅频特性曲线。频率频率（KHz)0.1 f0f0-1f0-0.6f0-0.4f0-0.2f0f0+0.2f0+0.4f0+0.6f0+110f0Uopp四、实验报告要求四、实验报告要求1 1 1 1、认真记录实验数据、认真记录实验数据、认真记录实验数据、认真记录实验数据2 2、用坐标纸定量描绘测试波形，正确标明相应、用坐标纸定量描绘测试波形，正确标明相应坐标。坐标。3 3、根据测量数据和波形，分析测试结果总结相、根据测量数据和波形，分析测试结果总结相关内容。关内容。国家工科电工电子基础教学基地国家工科电工电子基础教学基地国国 家家 级级 实实 验验 教教 学学 示示 范范 中中 心心 五、下次预习要求五、下次预习要求RC带通滤波器的设计与测试（带通滤波器的设计与测试（P140-142P140-142实验实验4.114.11）国家工科电工电子基础教学基地国家工科电工电子基础教学基地国国 家家 级级 实实 验验 教教 学学 示示 范范 中中 心心 1 1如何用电阻和电容构成具有带通滤波特性的如何用电阻和电容构成具有带通滤波特性的功能电路？功能电路？2 2滤波电路的通频带和电路参数之间有怎样的滤波电路的通频带和电路参数之间有怎样的关系？关系？3 3试用试用RC器件设计带通滤波器，并计算出其截器件设计带通滤波器，并计算出其截止频率和最大输出。止频率和最大输出。