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        變頻串聯諧振裝置電路操作試驗
        作者:www.annoyed-army-wife.com  發布時間:2015-02-05

        變頻串聯諧振電路實驗

        一 、實驗目的

        1、 通過實驗掌握串聯諧振的條件和特點,測繪RLC串聯諧振曲線。

        2、研究電路參數對諧振特性的影響。

        二、實驗原理

        在圖的RLC串聯電路中,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。當ω很高和ω很低時,比

        值都將趨于零,而在某一頻率ω=ω0時,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到最大值,電路阻抗最小,

        電抗為零,電流達到最大且與輸入電壓同相位。電路的這種工作狀態叫做RLC

        串聯諧振。諧振的條件:

        ω0L-1/ω0C = 0

        或                ω0 = 1/√LC                              (7-2)

        改變角頻率ω時,振幅比隨之變化,振幅比下降到峰值的1/√2 = 0.707對應的兩

        個頻率ω1,ω2(或f1和f2)之差稱為該網絡的通頻帶寬。

        BW=ω2-ω1      
         
        理論上可以推出通頻帶寬

        BW=ω2-ω1=R/L      (7-3)
           
        由(7-3)式可知網絡的通頻帶取決于

        電路的參數。RLC串聯電路幅頻特性曲線的陡度,可以用品質因素Q來衡量,

        Q的定義為:

        Q =ω0 /BW=ω0L/R=1/ω0C

        變頻串聯諧振裝置可見品質因數Q也取決于電路參數。當L和C一定時。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,品質因數Q越小,通頻帶寬亦越

        寬,曲線越平緩,如圖7-2所示。

        設R1>R2,當電路發生串聯諧振時,

        XL=XC、Z=R2

        則    BW1=ω2-ω1>BW2=ω‘2-ω‘1

        I=U1/Z=U1/R

        UR=IR

        UL=jIXL=jIω0L=jU/Rω0L=jQU1

        Uc=-jIXc=I/jω0C=-jQU1

        當 XL=XC>R時,UL=UC>>U

        電路的這一特點,在電子技術通訊電路中得到廣泛的應用,而在電力系統中則應

        避免由此而引起的過壓現象。
         
        2、 實驗內容及步驟

        a) 將動態電路板TS-B-27、正弦信號發生器、電阻R、電感L、電容C按

        b) 圖7-3聯成電路。r 為電感線圈電阻,L=33mH,C= 0.10μF,R=620Ω。

        c) 調節正弦信號源輸出電壓,使U1=3V,調節正弦信號輸出頻率,使之為表

        7-1中的數值,測量U2,UC,UL,填入表7-1中 。
           R=620Ω                                     

        3、將R改為1300Ω,L、C保持不變,重復步驟2,
                                   
        3、 實驗設備

        正弦低頻信號發生器                    一臺

        動態電路板    (TS-B-27)           一塊

        毫安表                            一塊

        頻率計                            一臺

        4、 實驗報告

        目的 、原理、 內容步驟。在坐標紙上繪制諧振曲線。計算BW和Q,并與測量值進行比

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