變頻串聯(lián)諧振電路實(shí)驗(yàn)

　　一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

　　1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握串聯(lián)諧振的條件和特點(diǎn)，測(cè)繪RLC串聯(lián)諧振曲線。

　　2、研究電路參數(shù)對(duì)諧振特性的影響。

　　二、實(shí)驗(yàn)原理

　　在RLC串聯(lián)電路中，若取電阻R兩端的電壓U2為輸出電壓，則該電路輸出電壓與輸入電壓之比為：U2/U1=R/[R+j(ωL-1/ωC)]=R/√R2+(ωL-1/ωC)2∠tg-1(ωL-1/ωC)/R(7-1)由上式可知，輸出與輸入電壓之比是角頻率ω的函數(shù)。當(dāng)ω很高和ω很低時(shí)，比值都將趨于零，而在某一頻率ω=ω0時(shí)，可使ω0L-1/ω0C=0，輸出電壓與輸入電壓之比等于1，電阻R上的電壓等于輸入電源電壓達(dá)到最大值，電路阻抗最小，電抗為零，電流達(dá)到最大且與輸入電壓同相位。電路的這種工作狀態(tài)叫做RLC串聯(lián)諧振。諧振的條件：

　　ω0L-1/ω0C=0或ω0=1/√LC(7-2)改變角頻率ω時(shí)，振幅比隨之變化，振幅比下降到峰值的1/√2=0.707對(duì)應(yīng)的兩個(gè)頻率ω1,ω2(或f1和f2)之差稱為該網(wǎng)絡(luò)的通頻帶寬。

　　BW=ω2-ω1理論上可以推出通頻帶寬BW=ω2-ω1=R/L(7-3)由(7-3)式可知網(wǎng)絡(luò)的通頻帶取決于電路的參數(shù)。RLC串聯(lián)電路幅頻特性曲線的陡度，可以用品質(zhì)因素Q來(lái)衡量，Q的定義為：Q=ω0/BW=ω0L/R=1/ω0C變頻串聯(lián)諧振裝置可見(jiàn)品質(zhì)因數(shù)Q也取決于電路參數(shù)。當(dāng)L和C一定時(shí)。電阻R越小，Q值越大，通頻帶越窄，諧振曲線越陡峭。反之，電阻R越大，品質(zhì)因數(shù)Q越小，通頻帶寬亦越寬，曲線越平緩。

　　設(shè)R1>R2，當(dāng)電路發(fā)生串聯(lián)諧振時(shí)，XL=XC、Z=R2則BW1=ω2-ω1>BW2=ω‘2-ω‘1I=U1/Z=U1/RUR=IRUL=jIXL=jIω0L=jU/Rω0L=jQU1Uc=-jIXc=I/jω0C=-jQU1當(dāng)XL=XC>R時(shí)，UL=UC>>U電路的這一特點(diǎn)，在電子技術(shù)通訊電路中得到廣泛的應(yīng)用，而在電力系統(tǒng)中則應(yīng)避免由此而引起的過(guò)壓現(xiàn)象。

　　2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟

　　a)將動(dòng)態(tài)電路板TS-B-27、正弦信號(hào)發(fā)生器、電阻R、電感L、電容C按

　　b)聯(lián)成電路。r為電感線圈電阻,L=33mH，C=0.10μF，R=620Ω。

　　c)調(diào)節(jié)正弦信號(hào)源輸出電壓，使U1=3V，調(diào)節(jié)正弦信號(hào)輸出頻率,使之為表7-1中的數(shù)值,測(cè)量U2，UC，UL，填入表7-1中。

　　3、將R改為1300Ω,L、C保持不變,重復(fù)步驟2,

　　3、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

　　正弦低頻信號(hào)發(fā)生器一臺(tái)

　　動(dòng)態(tài)電路板(TS-B-27)一塊

　　毫安表一塊

　　頻率計(jì)一臺(tái)

　　4、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

　　目的、原理、內(nèi)容步驟。在坐標(biāo)紙上繪制諧振曲線。計(jì)算BW和Q，并與測(cè)量值進(jìn)行比較。