内容发布更新时间 : 2024/11/9 0:00:12星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

实验2 RLC串联电路的频率特性

1.实验目的

（1）测量RLC串联电路电流响应的幅频特性。 （2）研究串联谐振现象及特点

（3）研究元件参数对电路频率特性的影响。 （4）熟悉测量仪器、仪表的使用方法。

2.实验仪器和设备

（1）函数信号发生器（型号：AFG310）。 （2）数字存储示波器（型号：DS1062CA）。

（3）双路智能数字交流毫伏表（型号：YB2173F）。 （4）数字万用表（型号：FLUKE 17B）。

（5）九孔实验板，电容、电阻、电感线圈、实验导线等元件。

3.预习内容（见预习报告） 4.实验内容

实验2-1

RLC串联电路的幅频特性测量及相频特性测量（1）

按上图接线。电路参数：R=10Ω，C=1μF，使用实验室提供的电感，电感的直流电阻约为30Ω。信号源、毫伏表和示波器接线的外皮线（黑色）为地，芯线（红色）为信号线。示波器两个通道接线中的一个“地”接共地点，另一个悬空即可。实验内容如下：

1）测量谐振曲线I（f）

先测量并记录谐振状态下的电压UL、UC、UC-L和UR；然后再调整信号源频率（使函数信号源输出正弦波，并随时调节其输出电压，用毫伏表监测，保持信号源输出给电路的电压为2V不变），使其频率在f0左右一个范围变化。测量各频率点相应的电压UR。

（1）使正弦信号源的频率等于核算值f0，电压U=2V左右。

（2）图2.2中，示波器Y1通道显示总电压u的波形，Y2通道显示uR的波形。在核算值f0

的基础上微调信号源频率，使Y1、Y2两波形同相，此时电路处于谐振状态。或应用李萨如图形法来判断谐振是否发生。谐振时信号源的频率即是谐振频率f0。记录相应的UL、UC、UC-L和UR。

（3）改变信号源频率（注意保持电源电源U=2V不变），测量UR。 2）RLC串联电路相频特性的定性观察

用示波器定性观察φ（f）的波形，记录结果。

RL/Ω 30 C/μF 1 R/Ω 10 L/mH 96 f0/Hz 501.8 ?f/Hz 63.27 U/V f/Hz 296.75 346.75 396.75 416.75 436.75 UR/mV 58.70 84.60 129.00 161.00 210.00 I/mA 5.87 8.46 12.90 16.10 21.00 φui <0 <0 <0 <0 <0 2

446.75 456.75 466.75 476.75 481.75 486.75 491.75 496.75 501.75 506.75 511.75 516.75 521.75 526.75 536.75 546.75 556.75 566.75 586.75 606.75 656.75 706.75 244.00 288.00 346.00 421.00 464.00 505.00 542.00 569.00 575.00 566.00 543.00 509.00 472.00 435.00 370.00 317.00 276.00 244.00 197.00 165.00 118.00 95.00 24.40 28.80 34.60 42.10 46.40 50.50 54.20 56.90 57.50 56.60 54.30 50.90 47.20 43.50 37.00 31.70 27.60 24.40 19.70 16.50 11.80 9.50 <0 <0 <0 <0 <0 <0 <0 <0 0 >0 >0 >0 >0 >0 >0 >0 >0 >0 >0 >0 >0 >0 UC/V 17.8 UL/V 17.7 UC-L/V 1.46 UR/V 0.575 实验2-2 RLC串联电路的幅频特性测量及相频特性的观察（2）

更换外接电阻，使R=30Ω，其他参数如实验2-1。重复实验2-1的实验过程。 RL/Ω 30 C/μF 1 R/Ω f/Hz 297.75 347.75 397.75 417.75 437.75 447.75 457.75 30 L/mH 96 f0/Hz 502.8 ?f/Hz 95.29 U/V UR/mV 173.00 248.00 381.00 467.00 587.00 663.00 752.00 I/mA 5.77 8.27 12.70 15.57 19.57 22.10 25.07 φui <0 <0 <0 <0 <0 <0 <0 2 467.75 477.75 854.00 970.00 28.47 32.33 34.00 35.33 36.33 37.00 37.33 37.00 36.33 35.33 34.00 32.67 29.20 26.33 23.83 21.67 18.17 15.60 11.47 9.13 <0 <0 <0 <0 <0 <0 0 >0 >0 >0 >0 >0 >0 >0 >0 >0 >0 >0 >0 >0 482.75 1020.00 487.75 1060.00 492.75 1090.00 497.75 1110.00 502.75 1120.00 507.75 1110.00 512.75 1090.00 517.75 1060.00 522.75 1020.00 527.75 537.75 547.75 557.75 567.75 587.75 607.75 657.75 707.75 980.00 876.00 790.00 715.00 650.00 545.00 468.00 344.00 274.00 UC/V 11.3 UL/V 11.3 UC-L/V 0.905 UR/V 1.12

实验2-3 RLC串联电路的幅频特性测量（2）

更换电容C=0.5μF，其他参数如实验2-1。重新测量谐振频率f0以及谐振状态下的UL、UC

和UR（保持U=2V不变）。 RL/Ω 30 C/μF 0.5 R/Ω 10 L/mH 96 f0/Hz 663.1 ?f/Hz 31.76 U/V 2 UC/V 21.1 UL/V 20.8 UC-L/V 1.5 UR/V 0.521

5.总结要求

（1）在同一坐标上面画出实验2-1和实验2-2的I（f）曲线，比较两者之间的异同点。