① R·L·C串聯諧振電路的研究實驗報告 謝謝
實驗8、RLC串聯諧振電路的研究
(研究性實驗)
一、學時分配
3學時。
二、實驗目的
1. 學慣用實驗方法測定RLC串聯電路的幅頻特性曲線。
2. 加深理解電路發生諧振的條件、特點,掌握通過實驗獲得諧振頻率的方法。
3. 掌握電路通頻帶、品質因數的意義及其測定方法。
三、實驗原理
在圖8-1所示的RLC串聯電路中,當正弦交流信號的頻率改變時,電路中的感抗、容抗隨之而變,電路中的電流也隨而變。取電阻R上的電壓為輸出,以頻率為橫坐標,輸出電壓的有效值為縱坐標,
繪出光滑的曲線,即為輸出電壓的幅頻特性,如圖8-2所示。
圖8-1 RLC串聯電路
圖8-2 幅頻特性
1. 諧振
在時,,電路發生諧振。稱為諧振頻率,即幅頻特性曲線尖峰所在的頻率點,此時電路呈純阻性,電路的阻抗模最小。在輸入電壓一定時,電路中的電流達到最大值,且與輸入電壓同相位。這時,,,其中稱為電路的品質因數。
2. 電路品質因數值的測量方法
1)根據公式測定,其中、分別為諧振時電感L和電容C上的電壓有效值;
2)通過測量諧振曲線的通頻帶寬度,再根據求出值。其中為諧振頻率,和分別是下降到時對應的頻率,分別稱為上、下限截止頻率,如圖8-2所示。
圖8-2所示的幅頻特性中,值越大,曲線越尖銳,通頻帶越窄,電路的選擇性越好。電路的品質因數、選擇性與通頻帶只決定於電路本身的參數,而與信號源無關。
四、實驗儀器和器材
1. 雙蹤示波器1台
2. 信號發生器1台
3. 交流毫伏表1台
4. 頻率計1台
5. 電阻2隻 100Ω×1;200Ω×1
6. 電容1隻 0.033μF×1
7. 電感1隻 9mH×1
8. 短接橋和連接導線若干 P8-1和50148
9. 實驗用9孔插件方板1塊 297mm×300mm
五、實驗內容
按圖8-3搭接實驗電路,用交流毫伏表測電阻R兩端電壓,用示波器監視信號發生器的輸出,使其幅值等於1V,並在頻率改變時保持不變。
圖8-3 諧振實驗電路
1. 電路諧振頻率的測定
將毫伏表接在電阻R兩端,調節信號發生器的頻率,由低逐漸變高(注意要維持信號發生器的輸出幅度不變)。當毫伏表的讀數最大時,讀取信號發生器上顯示的頻率,即為電路的諧振頻率,並用毫伏表測量此時的UL與UC的值(注意及時更換毫伏表的量程),將數據記入表8-1中。
2. 測試電路的幅頻特性
在諧振點兩側,將信號發生器的輸出頻率逐漸遞增和遞減500Hz(或1KHz),依次各取8個頻率點,用毫伏表逐點測出UO、UL與UC的值,將數據記入表8-1中。在坐標紙上畫出幅頻特性,並計算電路的值。
表8-1 幅頻特性的測定
f/kHz
模擬數據
UO (V)
實測數據
模擬數據
UL (V)
實測數據
模擬數據
UC (V)
實測數據
3. 值改變時幅頻特性的測定
圖8-3電路中,把電阻R改為200Ω,電感、電容參數不變。重復步驟1、2的測試過程,將數據記入表8-2中。在坐標紙上畫出幅頻特性,計算電路的值,並與按表8-1畫出的幅頻特性比較。
表8-2 值改變時幅頻特性的測定
f(KHz)
模擬數據
UO (V)
實測數據
模擬數據
UL (V)
實測數據
模擬數據
UC (V)
實測數據
4. 測試電路的相頻特性
保持圖8-3電路中的參數。以為中心,調整輸入電壓源的頻率分別為5KHz和15KHz。從示波器上顯示的電壓、電流波形測出每個頻率點上電壓與電流的相位差,並將波形描繪在坐標紙上。
六、實驗注意事項
1. 測試頻率點的選擇應在靠近諧振頻率附近多取幾點。在信號頻率變換時,應調整信號的輸出幅度(用示波器監視),使其維持在1V的輸出。
2. 在測量UL和UC數值前,應將毫伏表的量程改大約10倍,而且,在測量UL與UC時,毫伏表的「+」端應接L與C的公共端,其接地端分別觸及L和C的近地端N2和N1。
七、思考題
1. 根據實驗電路給出的元件參數值,估算電路的諧振頻率。
2. 改變電路的哪些參數可以使電路發生諧振,電路中R的數值是否影響諧振頻率?
3. 如何判別電路是否發生諧振 測試諧振點的方案有哪些
4. 電路發生串聯諧振時,為什麼輸入電壓不能太大?如果信號發生器給出1V的電壓,電路諧振時,用交流毫伏表測UL和UC,應該選擇用多大的量程
5. 要提高RLC串聯電路的品質因數,電路參數應如何改變
八、實驗報告要求
根據測量數據,繪出不同值的三條幅頻特性曲線:~,~,
~。
2. 計算出通頻帶與值,說明不同R值時對電路通頻帶與品質因素的影響。
3. 對兩種不同的測值的方法進行比較,分析誤差原因。
4. 諧振時,比較輸出電壓與輸入電壓是否相等 試分析原因。
5. 通過本次實驗,總結、歸納串聯諧振電路的特性。
② 基本積分電路實驗報告
課題 函數發生器設計
一、設計任務
設計一個能產生正弦波、方波和三角波的簡易函數發生器,該發生器的輸出頻率可調,幅值可調。輸出的信號波形完整不失真,輸出阻抗不大於100歐。
二、課題要求
(1)輸出波行:正弦波、方波和三角波
(2)輸出頻率:300HZ--10KHZ可調
(3)輸出幅值:30mv-3v可調
(4)輸出阻抗不大於100歐
三、電路設計參考結構
分析以上設計任務可知,該設計可以有多種實現方案,下面給出三種電路結構供參考。
參考方案一
該方案(圖1.1)特點是:先產生正弦波,而後比較器產生方波;再通過積分器或其它電路產生三角波;最後通過幅值控制和功率放大電路輸出信號。此電路的正弦波發生器的設計要求頻率連續可調,方波輸出要有限幅環節,積分電路的時間參數選擇很重要,保證電路不出現積分飽和失真。
圖1.1 簡易函數發生器參考方案一
參考方案二
方案2見圖1.2,其特點是先產生方波,而後通過積分器或其它電路產生三角波,再用有源濾波器產生正弦波;最後通過幅值控制和功率放大電路輸出信號。此電路的方波發生器的設計要求頻率連續可調,輸出要有限幅環節,積分電路的時間參數選擇保證電路不出現積分飽和失真。
圖1.2 簡易函數發生器參考方案二
參考方案三
方案3見圖1.3,特點是也先產生方波,而後通過積分器或其它電路產生三角波,再用有源濾波器產生正弦波;最後通過幅值控制和功率放大電路輸出信號。此電路的方波發生器的設計要求頻率連續可調,輸出要有限幅環節,積分電路的時間參數選擇保證電路不出現積分飽和失真。
圖1.3 簡易函數發生器參考方案三
四、報告要求
1、課題的任務和要求。
2、課題的不同方案設計和比較,說明所選方案的理由。
3、電路各部分原理分析和參數計算。
4、測試結果及分析:
(1)實測輸出頻率范圍,分析設計值和實測值誤差的來源。
(2)對應輸出頻率的高、中、低三點,分別實測輸出電壓的峰-峰值范圍,分析輸出電壓幅值隨頻率變化的原因。
(3)頻率特性測試,在低頻端選定一個輸出幅值,而後逐步調高輸出頻率,選12~15個測試點,用示波器觀測輸出對應頻率下的輸出幅值,填入自己預做的表格,畫出電路的幅頻特性。
注意:輸出幅值一旦選定,在調節輸出測試頻率點過程中,不能再動!
(4)畫出示波器觀測到的各級輸出波形,並進行分析;若波行有失真,討論失真產生的原因和消除的方法。
5、課題總結
6、參考文獻
③ 電路實驗報告:電路頻率特性的研究實驗中為什麼元件電壓會比總電壓高諧振時,電源電壓是否與電阻上的電
1、你說的高是幅值的高,電路總電壓是各個元件分電壓相量的和,就相當於你數學中矢量一樣,分矢量的長度完全有可能比矢量和長,取決於你的矢量之間的夾角。類似於你說的單個元件的電壓高於電路迴路的總電壓。
2、諧振基本分兩種。串聯電壓諧振,並聯電流諧振。估計樓主說的是串聯的電壓諧振。(最簡單的RLC串聯電路)。如果發生諧振,這時候電感和電容上的電壓矢量和為0.電源電壓全部加在電阻上,電源電壓就等於電阻上的電壓了(忽略電源內阻)。
④ 一階系統幅頻特性測量實驗報告 你選擇的電壓放大倍數是多少,為什麼
一,一間系統嗯輻條頻率的測試實驗報告電壓放大倍數一般是3-4倍,這樣比較保險
⑤ 關於RLC串聯電路幅頻特性研究的設計性實驗報告
一線型
⑥ 電子測量與儀器的實驗報告怎麼寫
英盛觀察:
一. 實訓目的(1) 熟悉常用電子儀器的功能及使用方法。(2) 掌握常用電子儀器的工作原理。(3) 掌握常用電子儀器附加功能的使用。(4) 熟練使用常用電子儀器進行數據測量。(5) 掌握常用電子元器件的測量方法,掌握電子元器件的焊接技巧和裝配工藝;學會 使用萬用表、示波器、毫伏表、頻率計、 信號發生器等電子測量儀器。掌握查找電子設備故障的一般方法。培養學生實際動手操作能力;為學生以後參加工作打下良好的基礎。
二.基本要求一、課程性質和任務
陝航航空電子設備維修專業的主幹專業課程。其任務是使學生掌握從事航空電子設備維修工作所必需的電子基本工藝和基本技能,初步形成解決實際問題的能力,為學習其他專業知識和職業技能打下基礎。
二、課程教學目標
(一) 知識教學目標
1. 了解電工電子儀表、儀器的基本結構及正確使用與維護;2. 掌握常用電子元器件的正確識別與檢測方法;3. 理解常用電子電路和簡單電子整機電路的分析、檢測與常見故障排除方法;4. 掌握電子電路安裝的工藝知識。
(二) 能力培養目標
1. 能正確使用常用電工電子儀表、儀器;2. 能正確閱讀分析電路原理圖和設備方框圖,並能根據原理圖繪制簡單印刷電路;3. 初步學會藉助工具書、設備銘牌、產品說明書及產品目錄等資料,查閱電子元器件及產品有關數據、功能和使用方法;4. 能按電路圖要求,正確安裝、調試單元電子電路、簡單整機電路;5. 處理電子設備的典型故障。
(三) 思想教育目標
1. 具有熱愛科學、實事求是的學風和創新意識、創新精神;2. 加強愛崗敬業意識和職業道德意識。
三、教學內容和要求
基 礎 模 塊
(一) 常用電子儀器、儀表的使用與維護1. 了解常用電子儀器、儀表的結構;2. 理解常用電子儀器、儀表的基本功能;3. 掌握常用電子儀器、儀表的使用方法和注意事項。
(二) 常用電子元器件的識別與檢測
1. 理解常用電子元器件的型號和主要參數;2. 理解常用電子元器件的識別和分類方法;3. 掌握用萬用表檢測常用電子元器件的方法。
三.實訓內容
1.各種交流表電壓的測量 1. 實訓目的
1﹚掌握模擬是電壓表的使用方法和幾種典型電壓表波形的觀測和分析方法。
2)掌握模擬電壓表、數字電壓表的使用方法。
3)掌握直流穩壓電源的輸出指示准確度和紋波系數的測量方法。
2. 實訓儀器
yb2173交流毫伏表一台;mag-203d音頻信號發生器一台;yb4320示波器一台;fc-1000數字頻率計一台。
3. 交流電壓表整概要
1)一個交流電壓的大小,可以用峰值up,平均值 u,有效值u,以及波形因數kf,波峰因數kp等表徵,若被測電壓的瞬時值為u(t),則
全波平均值 有效值 波形因數 波峰因數
2)電壓表的檢波特性有峰值型,均值型,有效值型等多種形式。一般說來,具有不同檢波特性的電壓表都是以正弦電壓的有效值來定度的,但是,除了有效電壓表之外,電壓表的示值本身並不直接代表任意波形被測電壓的有效值。
3)根據理據論分析,不同波形的電壓加至不同檢波特性的電壓表示,可根據電壓表的讀數確定電壓的up,Ū,u,一般可根據表1-1的關系換算。
圖1-2
2.將各測量數據填入表1-3中
調節交流毫伏表的旋鈕,使之正確測量各種波形電壓,並記錄交流毫伏表電壓示值,將各種測量數據填入表1-4中
1.2直流穩壓電源的輸出指示准確度的測量
1.按1-5圖所示連接電路圖1-5
2.用數字電壓表分別測量直流穩壓電源的輸出,將讀數分別記入表1-6.
1.按如圖1-7所示連接測量電路
圖1-7
2.在交流毫伏表適當的檔位上,分別記下交流毫伏表的讀數u2,填入表1-8中
2.1 示波器的應用
1. 實訓目的
1﹚掌握示波器、交流毫伏表、音頻信號發生器的基本應用。
2﹚掌握示波器觀察信號波形和測量直流電壓幅度、周期的方法。
2. 實訓內容
﹙1﹚ 示波器的校準
﹙2﹚ 利用示波器1khz,0.5vp-p的方波校準信號作為示波器的輸入信號,調出圖2-1所示正常波形。
﹙3﹚ 將掃描基線移動的格數、垂直偏轉因數和穩定電壓原指示電壓值填入表2-2中。
圖2-1
表2-2直流電壓測量
已調信號低、中放的增益可以做的較大,工作較穩定,通頻帶特性也可做的(5)梯形法測量調幅波的調幅系數
1)採用音頻信號發生器輸出1000hz的正弦信號加至示波器的ch1(x)端;as1053rf信號發生器的輸出的已調信號加至示波器的ch2(y)端。
2)按下「x-y」,示波器處於x-y工作方式。
3)適當調節音頻信號發生器,調節示波器的x,y位移及v/div開關,使屏幕上顯示出圓柱形或梯形。
4)若調制信號與與x掃描信號同頻同相,即以音頻正弦信號同時作為高頻信號發生器的外調制信號,高頻信號發生器採用外調制方式進行調節,可顯示較穩定的梯形。適當調節外調制調制度旋鈕,觀察波形的變化。
4 實訓報告要求
整理好測量數據,填好表2-4、2-5。
。在實習期間,我們學習了初步的錫焊以及印製電路板的設計,元件測試,剛開始,錫焊,一個既熟悉又陌生 的概念,從開始的興奮到後來的痛苦,一遍遍的焊接,看焊點,反反復復,基本上掌握了要點。如果說焊接是體力勞動,那麼印製電路設計就是腦力勞動,遠比體力 勞動恐怖,最後在無數次的改動中結束。可 以說,兩周的電工實習,學到了不少東西,動手能力得到了提高,更重要的是有了一種精益求精的追求,獲益匪淺,而且理解了一個道理,什麼都是一門學問!
通過實際的測量實訓,讓我學到了很多實實在在的東西,比如對實驗儀器的錯誤!未找到索引項。操作更加熟練,懂得了如何運用該知識結合實際來完成對收音機的檢修,同時也提高了我們的思維能力和實際操作能力。
另外,這次電子產品設備維修實訓還讓我更進一步的認識了關於對lv軟體的操作和使用方法,使我學會了應用該軟體來繪制一些電子電路,為以後更好的走上工作崗位奠定了堅實的基礎。
在製作實訓報告的過程中,我們感覺自己的知識還是太有限了,還要繼續學習,因為它對我們以後的學習和工作太有幫助了,因為它給人一種「電腦在手,使用不愁」的感覺。課程雖然學完了,但我們對於這門課的學習才剛剛起步,真心希望我們能夠在這方面能有更深的造詣!
經驗教訓:
1、實驗儀器對實驗數據的誤差有很大的影響;
2、小組成員的合作很重要,實習小組的氣氛很大程度上影響實驗的進度。