《南郵實(shí)驗(yàn)一第4次課(幅頻相頻、RLC諧振).ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《南郵實(shí)驗(yàn)一第4次課(幅頻相頻、RLC諧振).ppt（16頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、電工電子實(shí)驗(yàn)一第4次課,網(wǎng)絡(luò)的幅頻相頻特性P55 串聯(lián)諧振電路P60,,一、串聯(lián)諧振電路P60,右圖是RLC串聯(lián)電路的頻域表示。US是正弦交流電壓，作為電源的負(fù)載阻抗 Z=R+jL1/(C)，是角頻率的函數(shù)。,,回路電流 I 與輸入信號(hào)的頻率關(guān)系曲線稱為串聯(lián)諧振特性曲線，如圖下圖所示。,可見，回路電流 I 隨輸入信號(hào)頻率的改變而變化。RLC串聯(lián)電路諧振時(shí)（=0），I 達(dá)到最大值 I =I0，且與輸入電壓同相。此時(shí)的頻率f0稱為諧振頻率。,對(duì)應(yīng) I= 0.707I0的頻率稱為半功率點(diǎn)頻率，分別為f1 ，f2 。半功率點(diǎn)的電壓與電流相位差為45,串聯(lián)諧振電路原理,電路串聯(lián)諧振時(shí)有如下特點(diǎn)： 1感抗

2、等于容抗： XL0XC0=0 2諧振頻率： 0=1 / f0=1/(2 ) 3等效阻抗最小且為純電阻： Z0=R 4回路電流最大： I0=US/R 5L和C上的電壓： UC0=UL0=QUS 6電路Q值： Q = 0L/R = 1/(0RC) = /R= f0 / (f2f1) 7通頻帶： B = f2f1 = f0 / Q = R / (2L),串聯(lián)諧振電路原理,1、測量諧振頻率f0: 調(diào)整信號(hào)源頻率，根據(jù)諧振時(shí)回路電流最大，即電阻R上電壓UR最大，找出諧振頻率f0。即：,,,,,,正弦波,監(jiān)測US=0.5V,測量接線圖一,調(diào)整信號(hào)源頻率時(shí)一方面注意觀察

3、毫伏表讀數(shù)是否為最大值，同時(shí)注意保持（調(diào)信號(hào)源電壓幅度）示波器讀數(shù)US=0.5V。,串聯(lián)諧振電路測量,,,,,,,2、測量諧振頻率f 0和電阻R的電壓UR0 : 調(diào)整信號(hào)源頻率，根據(jù)諧振時(shí)回路電流與輸入電壓同相，找出諧振頻率f 0。即：,,,,,正弦波,測量接線圖二,,連接示波器CH2。調(diào)整信號(hào)源頻率時(shí)一方面注意觀察示波器顯示的兩路正弦波是否同相，同時(shí)注意保持示波器讀數(shù)US=0.5V。兩條件同時(shí)滿足時(shí)，信號(hào)發(fā)生器的頻率即為f 0 ，毫伏表的讀數(shù)即為UR0 。,串聯(lián)諧振電路測量,,,,,,,,監(jiān)測US=0.5V,3、測量半功率點(diǎn)頻率 f1 和 f2 : 測量接線圖二，降低信號(hào)源頻率（小于f0

4、），一方面使示波器顯示的兩路正弦波相位差為45，同時(shí)注意保持示波器讀數(shù)US=0.5V。兩條件同時(shí)滿足時(shí)，信號(hào)發(fā)生器的頻率即為f1 ，(此時(shí)毫伏表的讀數(shù)應(yīng)為0.707UR0 ) 。 升高信號(hào)源頻率（大于f0 ），一方面使示波器顯示的兩路正弦波相位差為45，同時(shí)注意保持示波器讀數(shù)US=0.5V 。兩條件同時(shí)滿足時(shí)，信號(hào)發(fā)生器的頻率即為f 2 ，(此時(shí)毫伏表的讀數(shù)應(yīng)為0.707UR0 )。,串聯(lián)諧振電路測量,,,,,正弦波,測量接線圖三,,4、測量諧振時(shí)電容C的電壓UC0:,將測量接線圖二改接三根連線（如測量接線圖三中綠線），毫伏表的讀數(shù)即為UC0 (毫伏表需換檔) 。,串聯(lián)諧振電路測量,,,,,,

5、,,5、測量諧振時(shí)電感L的電壓UL0:,,,,,,正弦波,測量接線圖四,,將測量接線圖三改接兩根連線（如測量接線圖四中紫線），毫伏表的讀數(shù)即為UL0 。,,,串聯(lián)諧振電路測量,,,,,,,6、驗(yàn)證Q值： 根據(jù)教材P60中Q值的計(jì)算公式，將前面相關(guān)實(shí)測數(shù)據(jù)代入公式計(jì)算Q值，理論上兩個(gè)Q值應(yīng)相等。若誤差大于10%，應(yīng)考慮前面的測量數(shù)據(jù)可能有誤，應(yīng)分析出錯(cuò)的原因并重測數(shù)據(jù)。,串聯(lián)諧振電路測量,7、測量并記錄表3.13各頻率下的VRt： 接線如測量接線圖二，在2kHz 30kHz頻率范圍內(nèi)從低到高依次改變頻率，用毫伏表測量并記錄各頻率下的URt ，計(jì)算 I 值。 為了保證測量數(shù)據(jù)有效，每次改變信號(hào)源頻

6、率后都需重調(diào)信號(hào)源輸出電壓幅度，使示波器讀數(shù)US=0.5V。,串聯(lián)諧振電路測量,1.如果f0和f0不等，且誤差較大，你認(rèn)為哪個(gè) 更準(zhǔn)確? 為什么?,f0更準(zhǔn)確。 因?yàn)閒0是觀察交流毫伏表指針擺起最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的那個(gè)頻率，這樣人為的目測并不是很準(zhǔn)確。再加上本電路的Q值不是很大，所以諧振點(diǎn)的電壓最大值看的并不是那么清晰。 而雙跡法觀察所得比較的直觀，波形重合時(shí)就是相位差為0，此時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率就是諧振點(diǎn)。,思考題,2.串聯(lián)諧振時(shí)，URt0為什么不等于Us ?,理論上是相等的，但是實(shí)際上不是，原因是電感上的繞線電阻與串聯(lián)電路相比不可忽略，繞線電阻分壓了。,思考題,3.分析電路中R 的大小對(duì)Q 值的影響。Q

7、值的大 小對(duì)通頻帶B 及If串聯(lián)諧振曲線形狀的影響。,R增大：不影響fo；Q變小；B變寬； If串聯(lián)諧振曲線變矮胖 R減小：不影響fo；Q變大；B變窄； If串聯(lián)諧振曲線變瘦高,思考題,4.可以根據(jù)半功率點(diǎn)URt=0.707URt0的結(jié)論，用 交流毫伏表測量電壓的方法確定半功率點(diǎn)的 頻率。簡要敘述測試方法。,調(diào)節(jié)頻率，保證Us=0.5V，找到URt=0.707URt0的兩個(gè)半功率點(diǎn),思考題,實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告 要 求,實(shí)驗(yàn)名稱； 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?實(shí)驗(yàn)儀表（應(yīng)寫明具體型號(hào)）； 實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)電路圖； 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：整理各項(xiàng)測試內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和串聯(lián)諧振曲線，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果和誤差原因； 實(shí)驗(yàn)小結(jié)：總結(jié)實(shí)驗(yàn)的情況，實(shí)驗(yàn)的收獲和體會(huì)。,