串联谐振实验报告

实验报告

一、实验名称

串联谐振电路

二、实验原理

1、电路图如图所示，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的函数：

2、谐振曲线

电路中的电压与电流随频率变化的特性为频率特性，随频率变化的曲线就是频率曲线。如下图：

图中可以看出：Q值愈大，曲线尖峰值愈陡，其选择性越好，但通频带越窄。

只有当Q>时，Uc和Ul曲线才出现最大值，否则Uc将单调下降趋于0，Ul将单调上升趋于Us。

三、实验方法

测量电路谐振频率

1、将电路连接如实验原理中的电路图，将电源由函数信号发生器产生，将电阻两端接入示波器中，调节信号源的频率由大到小，观察示波器上的电阻电压的大小，当电阻电压值变为最大值时所对应的频率值则为电路的谐振频率。

2、用Multism仿真连接串联谐振电路，连接在电阻两端的XBP所显示的波特图，观察电阻两端电压增益最大时所对应的频率，则所对应的频率为电路发生谐振是的谐振频率。四、实验步骤

电路板上：

连接原理图的电路，给电源接上函数发生器，调节为五伏的方波，频率从调到，间隔，设置29个点，将电阻两端连入示波器，观察示波器上电阻的阻值并记录数据

接着将同样电容与电感的两端接入示波器，观察同样频率下对应的电容与电感的电压值，同样记录实验数据

将实验数据整理并绘制折线图，观察不同电源角频率电路响应的谐振曲线，对比实验原理中的图并作分析

Multism仿真：

电路仿真连接如下的图

将XFG调节为，占空比为30%，脉冲幅度为5V的方波电压信号

观察XBP输出的波特图：

可知：该电路图的谐振频率约为

将仿真图中的电阻与电容互换位置，显示电容的波特图：

可知：在频率小于谐振频率时Uc出现最大

值，在频率大于谐振频率后Uc单调下降趋于0

将仿真图中的电感与电容位置互换得到电感的波特图：

可知：在频率大于谐振频率时U L出现最大

值，在频率小于谐振频率后U L单调下降趋于0

五、实验数据

f/kHZ 1 2 3 4 5

Ur/v

U L/v

Uc/v

f/kHZ 6 7 8 9 10 Ur/v

U L/v

Uc/v

f/kHZ 11 12 13 14

Ur/v

U L/v

Uc/v

实验数据分析：

图中Ur的曲线最高点所对应的f为谐振频率，此时，电容与电感电压并不是最大，谐振频率Fo在左右。