rlc并联谐振特性研究论文

RLC component of the string, there is a parallel election frequency resonant circuits, circuit quality factor Q can be used to measure these characteristics. Experiments were performed to investigate the characteristics of the resonant circuit and a better understanding of the meaning of quality factor.请修改！

并联谐振是指在电阻、电容、电感并联电路中，出现电路端电压和总电流同相位的现象。其特点是：并联谐振是一种完全的补偿，电源无需提供无功功率，只提供电阻所需要的有功功率，谐振时，电路的总电流最小，而支路电流往往大于电路中的总电流，因此，并联谐振也叫电流谐振。当发生并联谐振时。在电感和电容并联的电路中，当电容的大小恰恰使电路中的电压与电流同相位，即电源电能全部为电阻消耗，成为电阻电路时，叫作并联谐振。

并联谐振是一种完全的补偿，电源无需提供无功功率，只提供电阻所需要的有功功率。谐振时，电路的总电流最小，而支路的电流往往大于电路的总电流，因此，并联谐振也称为电流谐振。

发生并联谐振时，在电感和电容元件中流过很大的电流，因此会造成电路的熔断器熔断或烧毁电气设备的事故；但在无线电工程中往往用来选择信号和消除干扰。

RLC并联谐振电路：RLC并联谐振电路在电流源激励下，其输出电压具有带通选频特性，而晶体管放大器工作在有源区时的电路模型就是受控电流源。这使得RLC并联谐振电路在实际应用中比RLC串联谐振电路更为广泛。

高校电子电路实验教学中大多开展了RLC串联谐振电路的实验，而关于RLC并联谐振电路的实验研究却很少，或者只是采用EDA工具进行仿真实验。原因可能在于大多数实验室没有合适的RLC并联谐振电路激励源。

实验8、RLC串联谐振电路的研究 （研究性实验） 一、学时分配 3学时。 二、实验目的 1. 学习用实验方法测定RLC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，掌握通过实验获得谐振频率的方法。 3. 掌握电路通频带、品质因数的意义及其测定方法。 三、实验原理 在图8-1所示的RLC串联电路中，当正弦交流信号的频率改变时，电路中的感抗、容抗随之而变，电路中的电流也随而变。取电阻R上的电压为输出，以频率为横坐标，输出电压的有效值为纵坐标，绘出光滑的曲线，即为输出电压的幅频特性，如图8-2所示。 图8-1 RLC串联电路 图8-2 幅频特性 1. 谐振 在时，，电路发生谐振。称为谐振频率，即幅频特性曲线尖峰所在的频率点，此时电路呈纯阻性，电路的阻抗模最小。在输入电压一定时，电路中的电流达到最大值，且与输入电压同相位。这时，，，其中称为电路的品质因数。 2. 电路品质因数值的测量方法 1）根据公式测定，其中、分别为谐振时电感L和电容C上的电压有效值； 2）通过测量谐振曲线的通频带宽度，再根据求出值。其中为谐振频率，和分别是下降到时对应的频率，分别称为上、下限截止频率，如图8-2所示。 图8-2所示的幅频特性中，值越大，曲线越尖锐，通频带越窄，电路的选择性越好。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。 四、实验仪器和器材 1. 双踪示波器1台 2. 信号发生器1台 3. 交流毫伏表1台 4. 频率计1台 5. 电阻2只 100Ω×1；200Ω×16. 电容1只 μF×17. 电感1只 9mH×18. 短接桥和连接导线若干 P8-1和501489. 实验用9孔插件方板1块 297mm×300mm 五、实验内容 按图8-3搭接实验电路，用交流毫伏表测电阻R两端电压，用示波器监视信号发生器的输出，使其幅值等于1V，并在频率改变时保持不变。 图8-3 谐振实验电路 1. 电路谐振频率的测定 将毫伏表接在电阻R两端，调节信号发生器的频率，由低逐渐变高（注意要维持信号发生器的输出幅度不变）。当毫伏表的读数最大时，读取信号发生器上显示的频率，即为电路的谐振频率，并用毫伏表测量此时的UL与UC的值（注意及时更换毫伏表的量程），将数据记入表8-1中。 2. 测试电路的幅频特性 在谐振点两侧，将信号发生器的输出频率逐渐递增和递减500Hz（或1KHz），依次各取8个频率点，用毫伏表逐点测出UO、UL与UC的值，将数据记入表8-1中。在坐标纸上画出幅频特性，并计算电路的值。 表8-1 幅频特性的测定 f/kHz仿真数据 UO (V)实测数据 仿真数据 UL (V） 实测数据 仿真数据 UC (V)实测数据 3. 值改变时幅频特性的测定 图8-3电路中，把电阻R改为200Ω，电感、电容参数不变。重复步骤1、2的测试过程，将数据记入表8-2中。在坐标纸上画出幅频特性，计算电路的值，并与按表8-1画出的幅频特性比较。 表8-2 值改变时幅频特性的测定 f(KHz)仿真数据 UO (V)实测数据 仿真数据 UL (V)实测数据 仿真数据 UC (V)实测数据 4. 测试电路的相频特性 保持图8-3电路中的参数。以为中心，调整输入电压源的频率分别为5KHz和15KHz。从示波器上显示的电压、电流波形测出每个频率点上电压与电流的相位差，并将波形描绘在坐标纸上。 六、实验注意事项 1. 测试频率点的选择应在靠近谐振频率附近多取几点。在信号频率变换时，应调整信号的输出幅度（用示波器监视），使其维持在1V的输出。 2. 在测量UL和UC数值前，应将毫伏表的量程改大约10倍，而且，在测量UL与UC时，毫伏表的“＋”端应接L与C的公共端，其接地端分别触及L和C的近地端N2和N1。 七、思考题 1. 根据实验电路给出的元件参数值，估算电路的谐振频率。 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？ 3. 如何判别电路是否发生谐振 测试谐振点的方案有哪些 4. 电路发生串联谐振时，为什么输入电压不能太大？如果信号发生器给出1V的电压，电路谐振时，用交流毫伏表测UL和UC，应该选择用多大的量程 5. 要提高RLC串联电路的品质因数，电路参数应如何改变 八、实验报告要求 根据测量数据，绘出不同值的三条幅频特性曲线：～，～， ～。 2. 计算出通频带与值，说明不同R值时对电路通频带与品质因素的影响。 3. 对两种不同的测值的方法进行比较，分析误差原因。 4. 谐振时，比较输出电压与输入电压是否相等 试分析原因。 5. 通过本次实验，总结、归纳串联谐振电路的特性。

原理与电路：晶体管和阻容元件组成的典型共射极放大电路，RLC并联谐振电路是其集电极负载。设置合适的静态工作点使晶体管工作在放大状态，射极电阻是电流取样电阻，引入了较深的电流串联负反馈，使得从集电极进去的输出电阻很高，所以晶体管的集电极输出电流便可看成是受输入电压控制的交流电流源。

利用晶体管共射极放大电路构造一个压控电流源激励RLC并联谐振电路的方法，以此开展RLC并联谐振电路的阻抗特性及其应用等研究，实验现象明显，且符合理论分析。这种方法很好地弥补了实验室没有合适的RLC并联谐振电路激励源的不足，非常适用于高校电子电路实验教学，一方面有利于学生深刻掌握RLC并联谐振电路的基本特性及其应用，另一方面可以引导学生用理论计算与实验验证相结合的方法进行分析。这样既可以扩展知识又可以将RLC并联谐振电路的学习引向深入。

第一个问题：因为实际电容和电感与其标称值相差比较大，很难准确，而且，做出来的电路寄生电感和电容影响很大，所以不准第二个问题：因为谐振的变量就是电压和电流啊，你可以看看分析过程中主要的分析量，前者是电压，后者是电流，并不是说他们只有电压或者电流在谐振，只是这样分析对串联电路或者并联电路比较方便。第三个问题，不可以，你要考虑接入系数的问题，如果那样做你就要并联入电阻电容，就会改变电路谐振系数，而且，他们的Q值实在太低了