RLC电路的稳态特性

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1、RLCRLC电路的稳态特性电路的稳态特性 实验内容实验内容3实验背景实验背景3 实验原理与方法实验原理与方法343 思考题思考题1实验目的实验目的3256实验演示实验演示33RLCRLC电路的稳态特性电路的稳态特性实验背景实验背景RLCRLC电路由电阻（电路由电阻（R R）、电感（）、电感（L L）、电容（）、电容（C C）等组）等组成，一般分为串联型和并联型。成，一般分为串联型和并联型。RLCRLC电路广泛应用于无线电工程和电子测量技术中，电路广泛应用于无线电工程和电子测量技术中，例如收音机就是采用例如收音机就是采用RLCRLC谐振电路来进行选台。谐振电路来进行选台。实验目的实验目的实验演示

2、（引出问题，实验演示（引出问题，BPLBPL教学）教学）研究交流信号在研究交流信号在RLCRLC串联电路中的幅频特性和相频特性串联电路中的幅频特性和相频特性.巩固交流电路中矢量图解法和复数表示法。巩固交流电路中矢量图解法和复数表示法。实验原理实验原理电容具有电容具有“通高频、阻低频通高频、阻低频”的特性。的特性。电感具有电感具有“通低频，阻高频通低频，阻高频”的特性。的特性。RLC RLC电路：有选频和滤波作用电路：有选频和滤波作用。1.RLC 1.RLC串联电路的幅频特性串联电路的幅频特性 RLC RLC回路电流回路电流I I与信号源频率与信号源频率f f的关系为：的关系为：RLCRLC串联

3、幅频曲线串联幅频曲线谐振频率谐振频率f0f0为：为：当当f=f0f=f0时，时，I I变为最大值：变为最大值：I I-f f的关系曲线称为幅频曲线。的关系曲线称为幅频曲线。品质因数品质因数Q:Q:R R越大，越大，Q Q越小，幅频曲线越宽，峰值越小，幅频曲线越宽，峰值I0I0越小越小。实验内容实验内容1.1.幅频特性测量幅频特性测量测测US CH2通道通道红夹红夹黑夹黑夹WabR1LC红红夹夹红夹红夹测测UR1正弦信号正弦信号US输出输出端端黑夹黑夹双通道示波器双通道示波器函数发生器输出信号函数发生器输出信号峰值电压峰值电压U USPSP=1V=1V（示波器测），调节（示波器测），调节函数发生

4、器的频率，函数发生器的频率，f=10KHzf=10KHz至至20KHz20KHz变化，测变化，测1010个点。个点。用示波器测量电阻的用示波器测量电阻的峰值电压峰值电压U URPRP。注意：在谐振频率注意：在谐振频率f f0 0附近，每侧至少要测附近，每侧至少要测5 5个点，便于作图。个点，便于作图。幅频特性测量幅频特性测量USP=1V，R1=10，W=10，L=10mH，C=0.1Ff f（kHzkHz）U UR1pR1p（mVmV）I=UI=UR1PR1P/R/R1 1（mAmA）(B)(B)R R1 1=10=10，W=W=40 40，数据表自拟。，数据表自拟。注意：注意：测量必须监测测

5、量必须监测U USPSP保持不变保持不变；必须必须测出测出U UR R最大值时最大值时对应的对应的谐振频率谐振频率f f0 0。RLCRLC串联幅频曲线串联幅频曲线（3 3）数据记录）数据记录(A)R1=10=10，W=10 相频特性测量相频特性测量总电压总电压 与电流与电流 之间的相位：之间的相位：-f f的关系曲线称为的关系曲线称为相频特性曲线相频特性曲线（1 1）当）当f=ff=f0 0 时，时，=0=0，电路阻性；，电路阻性；（2 2）当）当f f f0 f0 时，时，0 0，电路呈电感性；，电路呈电感性；（3 3）当）当f f f0 f0 时，时，0 0，电路呈电容性。，电路呈电容性

6、。相频曲线测量相频曲线测量测测 -f f曲线：曲线：是是 U US S 与与I I相位，由于相位，由于U UR R=IR=IR，与，与I I相位相同，因而只要测量相位相同，因而只要测量U US S与与U UR R之间的相位即可。之间的相位即可。tTUSP=1V，R=R1+W=50，L=10mH，C=0.1Ff（KHz）T（s）t（s）度 实验方法实验方法U UR R与示波器的与示波器的CH1CH1相连，相连，U US S与示波器的与示波器的CH2CH2相连。相连。位置，调节位置，调节“触发电平（触发电平（TRIG TRIG EVELEVEL）”，使波形稳定。（，使波形稳定。（1 1）T T、t

7、t用用示波器的电光标测量；（示波器的电光标测量；（2 2）注意）注意的正、的正、负记录；（负记录；（3 3）两波形的正负波形对称轴）两波形的正负波形对称轴（x x轴）要重合轴）要重合。注意事项注意事项（1 1）U US S超前超前U UR R，取取“+”，相反则取，相反则取“-”；（2 2）在在谐谐振振频频率率f f0 0附附近近要要多多测测几几个个实实验验点点，每每侧侧至至少少要要测测5 5个点，得个点，得 值尽量达到值尽量达到-50-500 0+50+500 0，便于作图；，便于作图；（3 3）示波器与信号发生器信号地接）示波器与信号发生器信号地接RLCRLC实验版的实验版的a a点。点。

8、USUUROtTU US S波形在波形在U UR R波形左边，则波形左边，则U US S超前于超前于U UR R，j j 取正值取正值。txX品质因数测量品质因数测量谐振时，电容电压为电源电压的谐振时，电容电压为电源电压的Q Q倍倍,因此因此（A A）R R1 1=10=10，W=W=1010。在在谐振频率谐振频率f f0 0附近附近，调节信号的附近附近，调节信号的f f，使电容电压为最大，使电容电压为最大，用示波器测出用示波器测出U UCPCP和和U USPSP，则则Q=UQ=UCPCP/U/USPSP。（B B）R R1 1=10=10，W W=40 40。方法同上。方法同上。R1=10，L=10mH，C=0.1FW W（）f fO O （kHzkHz）U UCPCP（V V）U USPSP（V V）Q=UQ=UCPCP/U USPSP10104040注意：示波器与信号发生器的信号地线要接注意：示波器与信号发生器的信号地线要接RLCRLC实验版的实验版的b b点。点。思考题思考题 教材教材1 1、2 2题题教材教材1 1、2 2题题