串联谐振电路实验的心得体会
串联谐振电路实验报告
RLC串联谐振电路实验报告RLC串联谐振电路实验研究,从RLC串联谐振电路的方程分析入手,对RLC串联谐振电路的谐振频率进行了分析,利用Multisim仿真软件建立了RLC串联谐振电路。
推导了谐振条件下电路的品质因数和输入阻抗。
通过测量和仿真分析验证了理论依据。
仿真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应用提供了一种可行的研究方法。
谐振现象是正弦稳态电路的一种特定的工作状态。
一般来说,谐振电路是由电容、电感和电阻组成的。
根据其元件的连接形式,可分为串联谐振电路、并联谐振电路和耦合谐振电路。
谐振电路由于其良好的选择性,在通信和电子技术中得到了广泛的应用。
例如,串联谐振时电感电压或电容电压大于激励电压的现象已被有效地应用于无线通信技术领域。
例如,当无线电广播或电视接收器调谐到某个频率或频带时,该频率或频带中的信号可以增强,并且可以过滤掉其他频率或频带中的信号。
这种性能称为电路的共振选择性。
因此,对串联谐振的研究具有重要意义。
在电感为L、电容为C、电阻为R的串联谐振电路中,有必要研究正弦激励在不同频率下的响应频率特性。
Multisim仿真软件可以实现原理图采集、电路分析、电路仿真、仿真仪器测试等应用。
其庞大的组件库、标准化的仿真仪器、直观的界面、简单的操作、强大的分析测试能力和可靠的测试结果为众多电子工程设计人员提供了可靠的分析,缩短了产品开发的时间。
1加深对串联谐振电路的条件和特性的了解。
2掌握测量谐振频率的方法。
4测量RLC串联谐振电路的频率特性曲线。
RLC串联电路如图所示。
当改变电路参数L、C或电源频率时,可能会发生电路谐振。
当ωL-1/ωC=0时,电路中的电流与励磁电压同相,电路处于谐振状态。
谐振角频率ω0=1/LC,谐振频率f0=1/2π与励磁电源的角频率ω无关。
当ωω0时,电路是感性的。
阻抗角φ(1),回路阻抗Z0=R,| Z0 |为最小值。
整个电路相当于一个纯电阻电路。
串联谐振电路实验报告
串联谐振电路实验报告引言:电路是电子学中最基本的研究对象之一。
通过实验研究各类电路,我们能够更好地理解电子学的基本原理和实际应用。
本实验报告将介绍我们进行的串联谐振电路实验,包括实验目的、实验步骤、结果分析和结论等内容。
实验目的:本实验的目的主要有两个方面:一是熟悉串联谐振电路的工作原理和性质,并了解电路中谐振频率的计算方法;二是掌握实际测量电路中电压、电流等参数的方法,并通过实验数据验证谐振电路的理论计算结果。
实验步骤:1. 搭建电路:按照实验指导书给出的电路图,搭建串联谐振电路。
根据电路图中的元件数值,选择合适的电感器、电容器和电阻器。
2. 测试电源频率:将信号发生器与电路连接,调节信号发生器的频率,分别测量到电路中电压源和电流表的读数。
记录不同频率下电流和电压的数值。
3. 计算谐振频率:根据实验记录的数据,计算谐振频率。
根据串联谐振电路的特性,当电路通过谐振频率时,电路中的电流会达到最大值,而电压源的频率输出与该谐振频率相等。
结果分析:通过实验记录的数据,可以得到不同频率下的电压和电流的数值。
根据实验指导书中提供的公式,可以计算出谐振频率。
比较实验结果和理论计算结果可以发现,二者是相近的,这表明了串联谐振电路的确具有谐振的性质。
实验中,我们还可以观察到在谐振频率附近,电压的幅度最大。
这是因为在谐振频率附近,电阻通过振幅最大的交流电,在谐振频率两侧,电阻通过电流的交流电振幅降低,即幅频特性表现出共轭关系。
结论:通过本次实验,我们达到了预期的实验目的。
我们熟悉了串联谐振电路的工作原理和性质,并掌握了电压、电流等参数的测量方法。
在实验中,我们通过实验数据验证了谐振频率的计算公式,并对谐振电路的特性有了更深入的了解。
谐振电路在实际应用中具有广泛的用途,如用于无线通信中的滤波器、放大器等。
掌握谐振电路的原理和实验方法,对于我们理解电子学的相关理论和应用具有重要意义。
通过实验锻炼了我们动手实践和数据处理的能力,提高了我们的实验操作技巧和科学研究的思维方式。
rlc串联谐振电路实验报告
rlc串联谐振电路实验报告
实验目的:
实验目的是研究RLC串联谐振电路的工作原理的物理过程。
实验原理:
RLC串联谐振电路由电感L和电容C构成,L-R-C元件中的抗R和抗C互为元件电压的相回转。
在谐振点处,电路损耗R少,元件电压的效应最大,构成正交正弦波。
电压曲率两分之一周期谐振,满足dΣV越小越接近于零,也就是说,谐振频率对影响最大,这样就可以使L-R-C电路具有电压或电流谐振的效果。
实验步骤:
1 、首先,为了测试实验结果,需要准备RLC电路测试电路板,以及DC稳压源、液晶电源、可编程调节器等相关测试仪器,并安装完成网络连接。
2、然后,使用可编程调节器,调节RLC电路的调节电阻值,调节电子元件数值,使电容器C、电感、电阻和欧姆(Ω)三者的工作频率为相同的频率。
3、再次,按照如下公式,利用电子计算器,计算RLC电路的谐振频率:f =
1/2π√LC
4、然后,用液晶电源,调节电路电压输入,并用电子元件及液晶示波器实测振荡电压,利用图像比对法,确定谐振频率。
5、最后,重复上述步骤,多次计算出实测数据,取平均值,求出理论和实际谐振频率的误差,以此来得出实验结论。
实验结论:
通过对RLC串联谐振电路实验测试中,我们得到了调节电子元件助于控制振荡频率的实验结论,这证明RLC串联谐振电路可以产生谐振,从而使电压或电流具有谐振波形。
串联谐振电路实验报告
串联谐振电路实验报告特性1、稳定性、可靠性高。
系统采用进口功率元件作为功率变换的核心,电压输出和频率输出稳定,电磁兼容设计合理,保护功能完善,经过多次高压直接对地短路的测试,系统仍然保持完好,同时系统也有很强的过载能力2、自动调谐功能强大。
系统自动调谐时,从30Hz到300Hz自动扫频,显示扫频曲线,用户能直观地看到系统调谐过程;扫频完成后,系统根据扫频初步找到的谐振频点,在其±5Hz范围内以0.01Hz为分辨率进行频率细扫,最后精确锁定谐振频率3、支持多种试验模式。
系统支持"自动调谐+手动调压","自动调谐+自动调压","手动调谐+手动调压"等试验模式,推荐使用"自动调谐+手动调压"模式,既能快速找到谐振点,又能通过手动调压控制试验过程,安全性更高4、系统人机交互界面友好。
试验参数设置、试验控制、试验结果等同屏显示,直观清晰,并具有自动计时及操作提示功能。
全触摸屏操作及显示,具备试验数据保存和查询功能5、保护功能完善。
具备零位保护(电压输出控制旋钮不在零位时,禁止系统启动),过压保护,过流保护,闪络保护等功能,保证了系统的可靠性1. 所需电源容量大大减小。
XB-f系列串联谐振试验装置是利用谐振电抗器和被试品电容产生谐振,从而得到所需高电压和大电流的,在整个系统中,电源只需要提供系统中有功消耗的部分,因此,试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q倍(Q为品质因素)。
2. 设备的重量和体积大大减小。
串联谐振电源中,不但省去了笨重的大功率调压装置和普通的大功率工频试验变压器,而且,谐振激磁电源只需试验容量的1/Q,使得系统重量和体积大大减小,一般为普通试验装置的1/5~1/10。
3. 改善输出电压波形。
谐振电源是谐振式滤波电路,能改善输出电压的波形畸变,获得很好的正弦波,有效地防止了谐波峰值引起的对被试品的误击穿。
实验报告R、L、C串联谐振电路的研究并联谐振电路实验报告
实验报告R、L、C串联谐振电路的研究并联谐振电路实验报告实验报告祝金华PB15050984 实验题目:R、L、C串联谐振电路的研究实验目的: 1. 学习用实验方法绘制R、L、C串联电路的幅频特性曲线。
2. 加深理解电路发生谐振的条件、特点,掌握电路品质因数(电路Q值)的物理意义及其测定方法。
实验原理 1. 在图1所示的R、L、C串联电路中,当正弦交流信号源Ui的频率f改变时,电路中的感抗、容抗随之而变,电路中的电流也随f而变。
取电阻R上的电压UO作为响应,当输入电压Ui的幅值维持不变时,在不同频率的信号激励下,测出UO之值,然后以f为横坐标,以UO为纵坐标,绘出光滑的曲线,此即为幅频特性曲线,亦称谐振曲线,如图2所示。
L图 1 图22. 在f=fo=12πLC处,即幅频特性曲线尖峰所在的频率点称为谐振频率。
此时XL=Xc,电路呈纯阻性,电路阻抗的模为最小。
在输入电压Ui为定值时,电路中的电流达到最大值,且与输入电压Ui 同相位。
从理论上讲,此时Ui=UR=UO,UL=Uc=QUi,式中的Q 称为电路的品质因数。
3. 电路品质因数Q值的两种测量方法一是根据公式Q=UC测定,Uc为谐振时电容器C上的电压(电感上的电压无法测量,故Uo不考虑Q=UL测定)。
另一方法是通过测量谐振曲线的通频带宽度△f=f2-f1,再根据QUo=fO求出Q值。
式中fo为谐振频率,f2和f1是失谐时,亦即输出电压的幅度下降到f2-f1最大值的1/2 (=0.707)倍时的上、下频率点。
Q值越大,曲线越尖锐,通频带越窄,电路的选择性越好。
在恒压源供电时,电路的品质因数、选择性与通频带只决定于电路本身的参数,而与信号源无关。
预习思考题1. 根据实验线路板给出的元件参数值,估算电路的谐振频率。
L=30mH fo=2. 改变电路的哪些参数可以使电路发生谐振,电路中R的数值是否影响谐振频率值?改变频率f,电感L,电容C可以使电路发生谐振,电路中R 的数值不会影响谐振频率值。
rlc串联谐振电路研究实验报告
rlc串联谐振电路研究实验报告RLC串联谐振电路研究实验报告引言:本文旨在研究RLC串联谐振电路的特性和性能。
RLC串联谐振电路是一种常见的电路结构,它由电阻(R)、电感(L)和电容(C)组成。
在特定频率下,RLC串联谐振电路能够表现出共振现象,这对于电子工程领域的应用具有重要意义。
实验目的:1. 研究RLC串联谐振电路的频率响应特性;2. 探究电阻、电感和电容对谐振频率和带宽的影响;3. 分析RLC串联谐振电路的相位差和频率之间的关系;4. 理解RLC串联谐振电路的功率传输和能量转换机制。
实验步骤:1. 搭建RLC串联谐振电路实验装置,包括电源、电阻、电感和电容等元件;2. 测量不同频率下电压和电流的数值;3. 绘制电压-频率和相位差-频率曲线,并找出谐振频率和带宽;4. 分析实验数据,总结RLC串联谐振电路的性能特点。
实验结果:通过实验测量和数据处理,我们得到了以下结果:在RLC串联谐振电路中,当输入信号频率等于谐振频率时,电路中的电流和电压达到最大值。
此时,电容的电压和电感的电流互相抵消,只有电阻消耗能量。
在谐振频率附近,电路的带宽较小,能够保持较高的品质因数。
而当频率远离谐振频率时,电路的电流和电压将会衰减。
讨论:通过实验数据和分析,我们可以得出以下结论:RLC串联谐振电路具有选择性放大特性,在谐振频率附近,电路能够对特定频率的信号进行放大,而对其他频率的信号进行衰减。
这种特性使得RLC串联谐振电路在无线通信、音频放大和滤波等领域有着广泛的应用。
实验结果还显示,电阻、电感和电容对RLC串联谐振电路的性能有着重要影响。
电阻的增加会减小电路的品质因数,降低谐振频率和带宽;电感值的增加会提高电路的品质因数,增大谐振频率和带宽;而电容的变化则会对谐振频率产生较大影响。
结论:通过本次实验,我们深入了解了RLC串联谐振电路的特性和性能。
该电路在电子工程领域具有重要应用,能够对特定频率的信号进行放大和滤波。
RLC串联谐振电路(Multisim仿真实训)
新疆大学实习(实训)报告实习(实训)名称: ___________ 电工电子实习(EDA)学院:电气工程学院专业班级:指导教师:报告人:学号:时间:绪论Multisim 仿真软件的简要介绍Multisim 是In terctive Image Tech no logies 公司推出的一个专门用于电子电路仿真和设计的软件,目前在电路分析、仿真与设计等应用中较为广泛。
该软件以图形界面为主,采用菜单栏、工具栏和热键相结合的方式,具有一般Windows应用软件的界面风格,用户可以根据自己的习惯和熟练程度自如使用。
尤其是多种可放置到设计电路中的虚拟仪表,使电路的仿真分析操作更符合工程技术人员的工作习惯。
下面主要针对Multisim11.0 软件中基本的仿真与分析方法做简单介绍。
EDA就是“Electronic Design Automation ”的缩写技术已经在电子设计领域得到广泛应用。
发达国家目前已经基本上不存在电子产品的手工设计。
一台电子产品的设计过程,从概念的确立,到包括电路原理、PCB版图、单片机程序、机内结构、FPGA的构建及仿真、外观界面、热稳定分析、电磁兼容分析在内的物理级设计再到PCB钻孔图、自动贴片、焊膏漏印、元器件清单、总装配图等生产所需资料等等全部在计算机上完成。
EDA已经成为集成电路、印制电路板、电子整机系统设计的主要技术手段。
功能:1 .直观的图形界面整个操作界面就像一个电子实验工作台,绘制电路所需的元器件和仿真所需的测试仪器均可直接拖放到屏幕上,轻点鼠标可用导线将它们连接起来,软件仪器的控制面板和操作方式都与实物相似,测量数据、波形和特性曲线如同在真实仪器上看到的;2.丰富的元器件提供了世界主流元件提供商的超过17000多种元件,同时能方便的对元件各种参数进行编辑修改,能利用模型生成器以及代码模式创建模型等功能,创建自己的元器件。
3 .强大的仿真能力以SPICE3F5和Xspice的内核作为仿真的引擎,通过Electronic workbe nch 带有的增强设计功能将数字和混合模式的仿真性能进行优化。
谐振电路实验报告
谐振电路实验报告谐振电路实验报告引言:谐振电路是电路中常见的一种特殊电路,其特点是在特定频率下,电路中的电压或电流达到最大值。
本实验旨在通过搭建谐振电路并进行实验,深入了解谐振电路的工作原理和特性。
一、实验目的通过实验,掌握谐振电路的搭建方法和调节技巧;了解谐振电路的工作原理和特性;探究谐振电路在不同频率下的响应情况。
二、实验器材与仪器1. 信号发生器2. 电阻、电容、电感器件3. 示波器4. 电压表、电流表5. 电源6. 连接线等三、实验步骤与结果1. 搭建串联谐振电路将信号发生器、电感、电容和电阻依次连接成串联电路,并接入电源。
通过调节信号发生器的频率,观察电压表和电流表的读数变化。
实验结果:当信号发生器的频率为谐振频率时,电压表和电流表的读数达到最大值。
2. 搭建并联谐振电路将信号发生器、电感、电容和电阻依次连接成并联电路,并接入电源。
通过调节信号发生器的频率,观察电压表和电流表的读数变化。
实验结果:当信号发生器的频率为谐振频率时,电压表和电流表的读数达到最大值。
3. 测量谐振频率在串联谐振电路中,固定电阻和电容的值,通过改变电感的值,测量不同电感下的谐振频率。
实验结果:当电感值增大时,谐振频率减小;当电感值减小时,谐振频率增大。
4. 调节谐振电路的品质因数在串联谐振电路中,固定电感和电容的值,通过改变电阻的值,观察谐振电路的品质因数变化。
实验结果:当电阻值增大时,谐振电路的品质因数减小;当电阻值减小时,谐振电路的品质因数增大。
五、实验总结通过本次实验,我们成功搭建了串联和并联谐振电路,并观察到了谐振电路在谐振频率下电压和电流达到最大值的现象。
同时,我们还发现了谐振频率与电感、电容、电阻值之间的关系,以及电阻值与谐振电路品质因数之间的关系。
谐振电路在实际应用中具有广泛的用途,例如在无线通信中的频率选择电路、滤波器等。
通过深入学习和实践,我们能够更好地理解和应用谐振电路的原理和特性。
六、参考文献[1] 《电子技术基础实验教程》[2] 《电路原理与应用》通过本次实验,我们对谐振电路的工作原理和特性有了更深入的了解。
rlc串联谐振电路实验报告
rlc串联谐振电路实验报告RLC串联谐振电路实验报告引言在电路实验中,RLC串联谐振电路是一个非常重要的实验对象。
它由电感、电阻和电容三个元件组成,通过调节电感和电容的数值,可以实现对电路的频率响应进行调控。
本实验旨在通过搭建RLC串联谐振电路,观察和分析其频率响应特性,并对谐振频率进行测量。
实验装置本次实验所使用的装置包括:信号发生器、示波器、电感、电阻和电容等元件。
其中,信号发生器用于提供输入信号,示波器用于观测电路的输出波形。
实验步骤1. 搭建电路根据实验要求,按照电路图搭建RLC串联谐振电路。
需要注意的是,要确保电感、电阻和电容的数值与实验要求相符,并保证电路的连接正确无误。
2. 调节信号发生器将信号发生器连接到电路的输入端,通过调节信号发生器的频率,使其逐渐从低频到高频扫描。
同时,观察示波器上电路的输出波形,并记录下谐振频率对应的信号发生器频率数值。
3. 测量电压幅值在谐振频率附近,记录下电路输出端的电压幅值,可以通过示波器的测量功能进行读数。
注意,要选择合适的测量范围,以保证测量结果的准确性。
4. 分析实验结果根据实验数据,绘制电路的频率响应曲线。
可以采用频率作为横坐标,电压幅值作为纵坐标,通过绘制曲线来展示电路在不同频率下的响应情况。
实验结果与分析根据实验数据,我们可以得到RLC串联谐振电路的频率响应曲线。
在谐振频率附近,电路的电压幅值达到最大值,这是因为在谐振频率下,电感和电容的阻抗相互抵消,形成谐振现象。
而在谐振频率之外,电路的电压幅值逐渐减小,这是因为电感和电容的阻抗不再抵消,导致电压幅值下降。
通过测量谐振频率,我们可以得到电路的共振频率。
共振频率是电路响应最强烈的频率,也是电路的特征频率。
在实际应用中,共振频率的测量对于电路的设计和优化具有重要意义。
讨论与总结RLC串联谐振电路是一种常用的电路结构,在电子技术领域具有广泛的应用。
本次实验通过搭建RLC串联谐振电路,观察和分析了其频率响应特性,并测量了谐振频率。
谐振电路分析实验报告
谐振电路分析实验报告1. 学习谐振电路的基本原理和特性。
2. 掌握谐振电路的分析方法和实验操作技能。
3. 通过实验观察和测量,验证谐振电路的理论知识。
实验原理:谐振电路是指当电路中的电感和电容元件在一定的电频下产生能量的传输和转换,并使电流或电压呈现共振现象的电路。
谐振电路由一个电感元件L和一个电容元件C组成。
在理论分析上,谐振电路可以分为串联谐振电路和并联谐振电路两种形式。
串联谐振电路是指电感元件和电容元件按顺序连接,而并联谐振电路是指电感元件和电容元件按并联连接。
对于串联谐振电路,其共振电容可以由以下公式计算:C = 1 / (w^2 * L)其中,C为电容值,w为角频率,L为电感元件的电感。
对于并联谐振电路,其共振电感可以由以下公式计算:L = 1 / (w^2 * C)其中,L为电感值,w为角频率,C为电容元件的电容。
实验装置:1. 正弦波信号发生器2. 电阻箱3. 电感4. 电容5. 示波器6. 多用表7. 连线电缆实验步骤:1. 将正弦波信号发生器与电阻箱按顺序连接,并设置合适的频率和幅度。
2. 将正弦波信号发生器与示波器相连,观察输出的电压波形。
3. 分别连接串联谐振电路和并联谐振电路,调节正弦波信号发生器的频率,观察并记录电流或电压的变化情况。
4. 根据所记录的电流或电压值,计算电容或电感的理论值。
5. 比较实验测量值和理论值的差异,分析其原因。
实验结果和分析:通过实验观察和测量,我们得到了串联谐振电路和并联谐振电路的电流和电压曲线,并计算出了相应的电容和电感理论值。
实验结果和理论值的比较表明,实验结果与理论值有较小的误差,证实了谐振电路的基本原理和特性。
同时,我们还观察到在谐振电路的共振频率附近,电流或电压明显增大,且存在频率选择性,即只有在特定频率下才能实现共振,并且在共振频率附近,电容和电感元件的阻抗值相等,电路呈现纯电阻性质。
而在共振频率附近,电流或电压的幅值最大,相位差为0,说明此时电能在电感和电容之间的传输和转换效率最高。
串联谐振知识,个人总结
串联谐振:在电阻、电感及电容所组成的串联电路内,当容抗XC与感抗XL相等时,即XC=XL,电路中的电压U与电流I的相位相同,电路呈现纯电阻性,这种现象叫串联谐振。
当电路发生串联谐振时,电路的阻抗Z=√R2+XC-XL2=R,电路中总阻抗最小,电流将达到最大值,电抗元件上的电压最高,所以又称为电压谐振。
生活中的许多地方都运用串联谐振的原理。
如变频串联谐振耐压试验装置就是运用串联谐振的原理设计的。
变频串联谐振试验装置由变频电源、励磁变压器、电抗器和电容分压器组成。
被试品的电容与电抗器构成串联谐振连接方式;分压器并联在被试品上,用于测量被试品上的谐振电压,并作过压保护信号;调频功率输出经励磁变压器耦合给串联谐振回路,提供串联谐振的激励功率。
上海大帆电气DFVF3000变频串联谐振耐压装置.......明确名词::阻抗包括电阻、容抗、感抗,电抗指的是电感,可以狭义理解为这样。
但实际上不是,两者有所区别。
电抗器与电感器,是两个即相互联系又几乎完全不同的两个概念. 虽然电感器也可以叫电感器,但是二者的应用领域以及工作原理是完全不同的,以下介绍电抗器与电感器的区别: 首先来认识一下电感器: 电感器是用绝缘导线绕制的各种线圈称为电感器,简称为电感。
电感器也是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。
电感的两个最主要的作用就是滤波(通直流,阻交流)和储能。
电感器的结构类似于变压器,但只有一个绕组。
如果电感器中没有电流通过,则它阻止电流流过它;如果有电流流过它,则电路断开时它将试图维持电流不变。
电感器又称扼流器、电抗器。
电感器是一种常用的电子元器件。
当电流通过导线时,导线的周围会产生一定的电磁场,并在处于这个电磁场中的导线产生感应电动势——自感电动势,我们将这个作用称为电磁感应。
为了加强电磁感应,人们常将绝缘的导线绕成一定圈数的线圈,我们将这个线圈称为电感线圈或电感器,简称为电感。
电感器具有阻止交流电通过而让直流电顺利通过的特性。
串联谐振电路实验报告
串联谐振电路实验报告一、实验目的1、深入理解串联谐振电路的工作原理和特性。
2、掌握测量串联谐振电路参数的方法。
3、观察串联谐振电路中电压、电流和频率之间的关系。
二、实验原理串联谐振电路由电感 L、电容 C 和电阻 R 串联组成。
当外加交流电源的频率等于电路的谐振频率时,电路发生谐振现象。
此时,电路中的阻抗最小,电流达到最大值,电感和电容两端的电压可能远大于电源电压。
谐振频率可以通过公式$f_0 =\frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$计算得出。
在谐振状态下,电路的品质因数$Q =\frac{\omega_0 L}{R}$,它反映了电路的选择性和通频带宽度。
三、实验仪器和设备1、函数信号发生器2、示波器3、电阻箱4、电感箱5、电容箱四、实验步骤1、按照电路图连接好实验电路,注意各元件的极性和连接的准确性。
2、调节函数信号发生器,使其输出一个频率可变的正弦交流信号,并将其连接到串联谐振电路的输入端。
3、逐渐改变信号发生器的输出频率,同时用示波器观察电路中电流和电压的变化。
4、当示波器上显示的电流达到最大值时,记录此时的频率,即为谐振频率$f_0$ 。
5、测量在谐振频率下电感、电容和电阻两端的电压值。
6、改变电阻的值,重复上述实验步骤,观察品质因数的变化。
五、实验数据记录与处理1、记录不同频率下的电流值和电压值,如下表所示:|频率(Hz)|电流(mA)|电阻电压(V)|电感电压(V)|电容电压(V)||||||||500|_____|_____|_____|_____||1000|_____|_____|_____|_____||1500|_____|_____|_____|_____|||||||2、根据实验数据,绘制电流频率曲线,找出谐振频率点。
3、计算不同电阻值下的品质因数,并分析其变化规律。
六、实验结果分析1、通过实验数据可以看出,在谐振频率处,电流达到最大值,这与理论分析相符。
2、随着电阻的增大,品质因数减小,电路的选择性变差,通频带变宽。
串联谐振电路的研究实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除串联谐振电路的研究实验报告
篇一: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Functionngenerator、
Voltmeter、bodeplotter等仪表的使用以AcAnalysis
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。
2.6.1RLc谐振串联电路
1
1、谐振频率:f0=2π,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Q?
1
R
L
c
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b?
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(3)低频信号发生器一台(4)交流毫伏表一台(5)双踪示波器一台(6)万。
谐振电路实验报告
谐振电路实验报告一、实验目的:1.了解谐振电路的基本原理;2.熟悉使用示波器测量振荡电路的电压和相位差;3.研究并验证谐振电路的特性。
二、实验仪器和材料:1.示波器;2.交流电源;3.电阻箱、电容箱、电感箱(可调范围较大);4.导线。
三、实验原理:1.谐振电路是指在一定的频率下,电路中的电容、电感和电阻组成的串联电路,电流和电压之间的相位差为0或180度。
2.谐振电路可以分为两种:带通谐振电路和带阻谐振电路。
3.带通谐振电路是指在一定频率范围内,电路中的电容、电感和电阻组成的串联电路,对该频率范围内的信号具有放大作用。
4.带阻谐振电路是指在一定频率范围内,电路中的电容、电感和电阻组成的并联电路,对该频率范围内的信号具有衰减作用。
四、实验步骤:1.按照电路图连接电路,其中电阻箱、电容箱和电感箱的值可调节。
2.调节交流电源的频率使之处于谐振频率附近。
3.分别使用示波器测量并记录电容器两端的电压和电感器两端的电压。
4.改变电源频率,重复测量并记录电压和相位差。
五、实验数据记录与处理:1.根据电压数据计算振幅和相位差,并制成相应的图表。
2.根据实验数据拟合出谐振曲线,并计算谐振频率和品质因数。
3.对比理论计算值与实验测量值,分析并讨论实验结果。
六、实验结果分析:七、实验结论:通过对谐振电路的实验研究,了解了谐振电路的基本原理和特性,熟悉了使用示波器测量振荡电路的电压和相位差的方法。
实验结果与理论计算值基本吻合,验证了实验的正确性。
同时,发现实验过程中存在一些误差,可能是由于电源频率的精度不够高和电路元件的实际值与标称值存在一定差异等原因导致的。
在今后的实验中,需要更加仔细地调节电路和测量设备,以提高实验结果的准确性。
八、实验心得与建议:通过本次谐振电路实验,我对谐振电路的原理和性质有了更深入的理解,并学会了使用示波器进行电压和相位差的测量。
在实验过程中,我遇到了一些困难和问题,但通过与同学和老师的交流和讨论,最终顺利完成了实验。
串联谐振实验报告
串联谐振实验报告串联谐振实验报告引言实验是科学研究的重要手段之一。
通过实验,我们可以验证理论,探索未知,深入了解事物的本质。
本次实验旨在研究串联谐振电路的特性和性能,以及探索其在电子技术领域的应用。
通过实验,我们希望能够更好地理解谐振现象,为电路设计和电子器件的应用提供理论指导。
实验目的本次实验的主要目的是研究串联谐振电路的特性和性能。
具体目标包括:1. 了解串联谐振电路的基本原理和特点;2. 掌握串联谐振电路的实验方法和操作技巧;3. 测量和分析串联谐振电路的频率响应曲线。
实验原理串联谐振电路是由电感、电容和电阻串联而成的电路。
当电路中的电感和电容值满足一定条件时,电路会呈现出谐振现象。
在谐振频率附近,电路的阻抗最小,电流最大,形成谐振峰。
谐振频率的计算公式为:f = 1 / (2π√(LC))其中,f为谐振频率,L为电感的值,C为电容的值。
实验步骤1. 准备实验所需的电路元件,包括电感、电容和电阻。
根据实验要求选择合适的数值。
2. 按照电路图连接电路元件,注意保持电路的串联结构。
3. 使用信号发生器提供正弦波信号,连接到电路的输入端。
4. 使用示波器测量电路的输入电压和输出电压。
5. 调节信号发生器的频率,记录不同频率下的输入电压和输出电压数值。
6. 根据测量结果绘制频率响应曲线。
实验结果与分析根据实验数据,我们绘制了串联谐振电路的频率响应曲线。
曲线图显示,在谐振频率附近,电路的阻抗最小,电流最大。
随着频率的偏离,电路的阻抗逐渐增大,电流逐渐减小。
通过测量和分析,我们可以确定电路的谐振频率,并进一步研究电路的特性和性能。
实验应用串联谐振电路在电子技术领域有着广泛的应用。
例如,在无线通信系统中,谐振电路可以用于频率选择和信号滤波。
在无线电收发机中,谐振电路可以用于调谐和放大信号。
此外,谐振电路还可以用于振荡器、滤波器、放大器等电子器件的设计和制造。
结论通过本次实验,我们深入了解了串联谐振电路的特性和性能。
rlc串联谐振电路的研究实验结论
rlc串联谐振电路的研究实验结论
rlc串联谐振电路是一种被广泛应用于通信、电源等领域的重要电路。
本文针对rlc串联谐振电路进行了实验研究,并得出了相关的实验结论。
首先,对rlc串联谐振电路的基本结构进行了描述。
该电路由rlc元件和电容元件组成,通过串联谐振电路实现了电能的储存和传输。
rlc元件是一种非线性元件,具有较大的谐振频率,因此在rlc串联谐振电路中可以实现较高的谐振状态。
电容元件则用于储存电能,其大小决定了电路的谐振频率。
接下来,对rlc串联谐振电路进行了实验测试。
首先,对电路的谐振状态和性能进行了测量,包括谐振频率、谐振幅度、相位等参数。
其次,对电路的电能储存和传输能力进行了测试,包括电能储存效率和电能传输速率等参数。
实验结果表明,rlc串联谐振电路具有较好的谐振性能和电能储存能力。
在谐振状态下,电路的谐振频率较高,电能储存效率也较高。
同时,电路的电能传输速率也较快,可以满足通信、电源等领域的需求。
此外,我们还对rlc串联谐振电路进行了优化设计。
通过对电路结构进行调整和优化,进一步提高了电路的性能和稳定性。
优化设计的结果包括:减小rlc 元件的大小,提高电路的谐振频率;增加电容元件的大小,提高电路的电能储存效率;采用更加稳定的电路结构,提高电路的稳定性和可靠性等。
综上所述,rlc串联谐振电路是一种具有广泛应用前景的电路,具有较好的谐振性能和电能储存能力。
通过对电路结构进行优化设计,可以提高电路的性能和稳定性,满足更多领域的需求。
串联谐振电路实验心得
串联谐振电路实验心得
串联谐振电路实验是学习振荡电路的一个重要实验。
实验过程中,我们先搭建实验电路,用频率表量出输入信号的频率,再观察电路的
输出信号的变化,由此推算出串联谐振电路的元件损耗值。
实验要素
分析之后,我们发现调整参考电阻的大小,可以改变电路的几何类型,从而改变电路的特性;另外,电容的大小也会影响到谐振器的类型,
从而改变电路的特性。
通过本实验,我们更加深入地了解了串联谐振
电路的基本原理,掌握了根据不同要求搭建电路的技巧,也加深了对
振荡电路的理解。
串联谐振电路实验的心得体会
串联谐振电路实验的心得体会篇一:实验九串联谐振电路实验实验九串联谐振电路实验一、实验目的1.测量RLC串联电路的谐振曲线,通过实验进一步掌握串联谐振的条件和特点。
2.研究电路参数对谐振特性的影响。
二、原理1.RLC串联电路在图9-1所示的,RLC串联电路中,若取电阻R两端的电压为输出电压,则该电路输出电压与输入电压之比为:U2R??U1R?j(?L?1)?C?Ltg?1R1图9-1图9-22.幅频特性电路网络输出电压与输入电压的振幅比随ω变化的性质,称为该网络的幅频特性,如图9-2所示。
3.谐振条件二阶带通网络的幅频特性出现尖峰的频率f0称为中心频率或谐振频率。
此时,电路的电抗为零,阻抗值最小,等于电路中的电阻,电路成为纯电阻性电路,串联电路中的电流达到最大值。
电流与输入电压同相位。
我们把电路的这种工作状态称为串联谐振状态。
电路达到谐振状态的条件是:1?0L=或 ?0?0C4.通频带宽改变角频率ω时,振幅比随之变化,当振幅比下降到最大值的1/角频率ω1、ω2叫做3分贝角频率,相应的频率两个f1和f2称为3分贝频率。
两个角频率之差称为该网络的通频带宽:RBW??2-?1=LRLC串联电路幅频特性可以用品质因数Q来描述:??L1Q?0?0BWR?0CR三、实验仪器和器材1.函数信号发生器 2.示波器 3.电阻 4.电感5.电容6.实验电路板 7.短接线 8.导线四、实验内容及步骤1.连接实验电路按图9-3所示连接电路。
其中,电感L= 33mH,电容C=μF,电阻R分别取620Ω和Ω,图中r为电感线圈本身的电阻。
图9-32.测绘谐振曲线测量结果填入表9-1中。
表9-1 R=620Ω的谐振特性3.研究电路参数对谐振曲线的影响将图9-3中电阻改为Ω,重复2中步骤,结果填入表9-2中。
表9-2 R=Ω的谐振特性4.计算通频带宽BW和品质因数Q 将计算结果填入表9-3中。
表9-3 通频带宽BW和品质因数Q五、思考题1. 实验中怎么样判断电路已经处于谐振状态?答:调节频率,使得电压U2达到最大值,这时候电路就在此谐振频率上达到谐振状态 2. 用实验获得的谐振曲线分析电路参数对谐振曲线的影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
串联谐振电路实验的心得体会篇一:实验九串联谐振电路实验实验九串联谐振电路实验一、实验目的1.测量RLC串联电路的谐振曲线,通过实验进一步掌握串联谐振的条件和特点。
2.研究电路参数对谐振特性的影响。
二、原理1.RLC串联电路在图9-1所示的,RLC串联电路中,若取电阻R两端的电压为输出电压,则该电路输出电压与输入电压之比为:U2R??U1R?j(?L?1)?C?Ltg?1R1图9-1图9-22.幅频特性电路网络输出电压与输入电压的振幅比随ω变化的性质,称为该网络的幅频特性,如图9-2所示。
3.谐振条件二阶带通网络的幅频特性出现尖峰的频率f0称为中心频率或谐振频率。
此时,电路的电抗为零,阻抗值最小,等于电路中的电阻,电路成为纯电阻性电路,串联电路中的电流达到最大值。
电流与输入电压同相位。
我们把电路的这种工作状态称为串联谐振状态。
电路达到谐振状态的条件是:1?0L=或 ?0?0C4.通频带宽改变角频率ω时,振幅比随之变化,当振幅比下降到最大值的1/角频率ω1、ω2叫做3分贝角频率,相应的频率两个f1和f2称为3分贝频率。
两个角频率之差称为该网络的通频带宽:RBW??2-?1=LRLC串联电路幅频特性可以用品质因数Q来描述:??L1Q?0?0BWR?0CR三、实验仪器和器材1.函数信号发生器 2.示波器 3.电阻 4.电感5.电容6.实验电路板 7.短接线 8.导线四、实验内容及步骤1.连接实验电路按图9-3所示连接电路。
其中,电感L= 33mH,电容C=μF,电阻R分别取620Ω和Ω,图中r为电感线圈本身的电阻。
图9-32.测绘谐振曲线测量结果填入表9-1中。
表9-1 R=620Ω的谐振特性3.研究电路参数对谐振曲线的影响将图9-3中电阻改为Ω,重复2中步骤,结果填入表9-2中。
表9-2 R=Ω的谐振特性4.计算通频带宽BW和品质因数Q 将计算结果填入表9-3中。
表9-3 通频带宽BW和品质因数Q五、思考题1. 实验中怎么样判断电路已经处于谐振状态?答:调节频率,使得电压U2达到最大值,这时候电路就在此谐振频率上达到谐振状态 2. 用实验获得的谐振曲线分析电路参数对谐振曲线的影响。
答:谐振频率值和电感和电容有关,故电阻对谐振频率基本没有影响。
电阻越大,通频带宽越大,品质因数越小,谐振曲线相应衰减速度减慢 3. 怎样利用表9-1中的数据求的电路的品质因数Q???L1答:利用观察得到的谐振频率,利用公式Q?0?0?也就是谐振频率乘以电BWR?0CR感除以电阻即可。
篇二:RLC串联谐振电路。
实验报告二、RLC串联谐振电路目的及要求:(1)设计电路(包括参数的选择)(2)不断改变函数信号发生器的频率,测量三个元件两端的电压。
以验证幅频特性(3)不断改变函数信号发生器的频率,利用示波器观察端口电压与电流相位,以验证发生谐振时的频率与电路参数的关系(4)用波特图示仪观察幅频特性(5)得出结论进行分析并写出仿真体会。
二阶动态电路的响应(RLC串联)可用二阶微分方程描述的电路成为二阶电路。
此电路在输入为零值时的响应称为零输入相应,在零值初始条件下的响应称为零状态响应。
欠阻尼情况下的衰减系数为:??R .2L.其震荡频率?d为:?d?;RLC串联谐振电路条件是:电压U与电流I同相。
z?R?jX?R?j;当?L??C时,谐振频率为f?f01;在电路参数不变的情况下,可调整信号源的频率使电路产生串联谐振;在信号源频率不变的情况下,改变L或C使电路产生串联谐振是。
电路的频率特性,电路的电流与外加电压角频率的关系称为电流的幅频特性。
串联谐振电路总阻抗Z=R,其值最小,如电源电压不变,回路电流I=U/R,其值最大;改变信号源的频率时,可得出电流与频率的关系曲线;三.设计原理:一个优质电容器可以认为是无损耗的(即不计其漏电阻),而一个实际线圈通常具有不可忽略的电阻。
把频率可变的正弦交流电压加至电容器和线圈相串联的电路上。
若R、L、C和U的大小不变,阻抗角和电流将随着信号电压频率的改变而改变,这种关系称之为频率特性。
当信号频率为f=f0?现象,且电路具有以下特性:(1)电路呈纯电阻性,所以电路阻抗具有最小值。
(2)I=I。
=U/R即电路中的电流最大,因而电路消耗的功率最大。
同时线圈磁场和电容电时,即出现谐振厂之间具有最大的能量互换。
工程上把谐振时线圈的感抗压降与电源电压之比称之为线圈的品质因数Q。
四.RLC串联谐振电路的设计电路图:自选元器件及设定参数,通过仿真软件观察并确定RLC 串联谐振的频率,通过改变信号发生器的频率,当电阻上的电压达到最大值时的频率就是谐振频率。
设计RLC串联电路图如下图:RLC串联谐振电路当电路发生谐振时,XL?XC或?L?C1=,L1=1mH,R1=510Ω。
根据公式f01?C(谐振条件)。
其中。
可以得出,当该电路发生谐振时,频率f0?70KHz。
RLC串联电路谐振时,电路的阻抗最小,电流最大;电源电压与电流同相;谐振时电感两端电压与电容两端电压大小相等,相位相反。
五.用调节频率法测量RLC串联谐振电路的谐振频率f0在用Multisim仿真软件连接的RLC串联谐振电路,电容选用C1=,电感选用L1=1mH,电阻选用R1=510Ω。
电源电压us处接低频正弦函数信号发生器,电阻电压uR处接交流毫伏表。
保持低频正弦函数信号发生器输出电压us不变,改变信号发生器的频率(由小逐渐变大),观察交流毫伏表的电压值。
当电阻电压uR的读数达到最大值(即电流达到最大值)时所对应的频率值即为谐振频率。
将此时的谐振频率记录下来。
表1谐振曲线的测量数据表R当频率为70KHz时:图2 f0?70KHz时的波形图观察波形,函数信号发生器输出电压us和电阻电压uR 相位不同,此时电路呈现电感性。
当频率f0?108kHz时:图3f0?108kHz时波形图观察波形,函数信号发生器输出电压us和电阻电压uR 同相位,可以得出,此时电路发生谐振,验证了实验电路的正确,与之前得出的理论值相等。
因此证明实验电路的连接是正确的。
当频率为f0?150kHz时:图 4 f0?150kHz时波形图观察波形,函数信号发生器输出电压us和电阻电压uR 相位不同,此时电路呈现出电容性。
六.用波特图示仪观察幅频特性。
按下图所示,将波特图仪XBP1连接到电路图中。
双击波特图仪图标打开面板,面板上各项参数设置如图下图所示。
打开仿真开关,在波特图仪面板上出现输出u0的幅频特性,拖动红色指针,使之对应在幅值最高点,此时在面板上显示出谐振频率f0?。
图5 波特图七.结论与体会:通过本次是我掌握好了RLC谐振电路的基本规律和它的调整方法,实验中测量谐振频率的方法有:调节频率法、示波器法、电感电容法。
本次实验选择的是调节频率法。
本次实验用Multisim仿真软件对RLC串联谐振电路进行分析,设计出了准确的电路模型,也仿真出了正确的结果。
并且得到了RLC串联谐振电路有几个主要特征:谐振时,电路为阻性,阻抗最小,电流最大。
可在电路中串入一电流表,在改变电路参数的同时观察电流的读数,并记录,测试电路发生谐振时电流是否为最大。
一个正弦稳态电路,当其两端的电压和通过的电流同相位,则称为电路发生谐振,此时的电路称为谐振电路。
实现谐振的基本方法是:角频率?0(或频率f0)不变,调节电感L值和电容C值电感L不变,调节角频率?0(或频率值和电感L值;谐振时,电源电压与电流同相。
这可以通过示波器观察电源电压和电阻负载两端电压的波形中否一样的相而得到。
f)值和电容C值电容C不变,调节角频率?0(或频率f0)篇三: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。
3.理解电路品质因数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。
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/LC ,谐振频率f0=1/2πLC 。
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ωω0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=UC=QUS。
2、电路的品质因数Q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)/ US=ω0L/R=1/R*L/C(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,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/R2?2UR=RI=RUS/R2?2UC=I/ωC=US/ωCR2?2 UL=ωLI=ωLUS/R2?2改变电源角频率ω,可得到响应电压随电源角频率ω变化的谐振曲线,回路电流与电阻电压成正比。