电路课程设计RLC串联谐振Word文档下载推荐.docx

1、设计要求；（4）说理说明是否正确；（5）报告格式及版面是否清晰。指导教师评语： 评定成绩为： 指导教师签名： 年 月 日电气短学期课程设计课题：RLC串联谐振一、设计目的二、设计原理在图13-1所示的RLC串联电路中，当正弦交流信号ui的频率f改变时，电路中的感抗、容抗随之而变，电路中的电流也随f而变。取电阻R上的电压为输出u0，以频率f为横坐标，输出电压u0的有效值U0为纵坐标，绘出光滑的曲线，即为输出电压的幅频特性，如图13-2所示。图13-1 RLC串联电路 图13-2 幅频特性 1. 谐振在时，电路发生谐振。f0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

2、模最小。在输入电压ui一定时，电路中的电流i达到最大值，且与输入电压ui同相位。这时，其中Q称为电路的品质因数。2. 电路品质因数Q值的测量方法 1）根据公式测定，其中UL、UC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Q值。其中f0为谐振频率，f2和f1分别是U0下降到0.707U0max时对应的频率，分别称为上、下限截止频率，如图13-2所示。三、设计仪器及设备 Multisim10.0 软件 计算机4、设计内容与步骤如下图13-3所示，在Multisim软件中搭建此电路，并连线。电源电压US处接交流电源，并和双踪示波器接一路。电阻电压UR接双

3、踪示波器的另一路，调整好双踪示波器的显示，准备进行测量。改变交流电源的频率（由小逐渐变大），观察双踪示波器的波形图。当示波器中的电压US波形与电压UR波形（相当于电流波形）的相位同相时所对应的频率值即为谐振频率。并将数据计入下表。图13-3频率由小逐渐变大1.f=5khz图13-4fURUCUL5khz165.833mV1.802V95.508mV2.f=10khz图13-510khz431.823mV1.402V499.754mV3.f=15khz图13-615khz919.257mV1.989V1.596V4.f=16.97khz图13-7由图可以观察得到US与UR同相位，即发生谐振，此时

4、谐振频率f=16.97khz16.97khz998.637mV1.91V1.961V5.f=20khz图13-820khz822.415mV1.335V1.904V6.f=25khz图13-925khz531.196mV689.697mV1.537V7.f=30khz图13-1030khz385.976mV417.626mV1.34V8.当UR=0.707US时，得到对应的f2与f1如下图所示图13-11f112.98khz1.769V1.063V707.573mV图13-12f221.62khz1.061V706.811mV五、设计数据及结果总结表格R=2.2kC=2200pFf（khz）5

5、101519.6202530UR（mV）165.833431.823919.257998.637822.415531.196385.976UC（V）1.0821.4021.9891.911.3350.689690.41762UL（V）0.095510.499751.5961.9611.9041.5371.340备注US=1Vf0=16.97khz当UR=0.707US时，其中f1=12.98khz，UC=1.769V，UL=1.063V，UR=707.573mV其中f2=21.62khz，UC=1.061V，UL=1.769V，UR=706.811mV绘制RLC串联谐振电路的谐振曲线 用Exc

6、el软件进行作图，做出串联谐振的通用谐振曲线，如下图13-13所示。图13-136、总结分析1、电路处于谐振状态时的特性。 （1）、回路阻抗Z0=R,|Z0|为最小值，整个回路相当于一个纯电阻电路。 （2）、回路电流I0的数值最大，I0=US/R。 （3）、电阻上的电压UR的数值最大，UR=US。 （4）、电感上的电压UL与电容上的电压UC数值相等，相位相差180，UL=UC=QUS。2、电路的品质因数Q 电路发生谐振时，电感上的电压（或电容上的电压）与激励电压之比称为电路的品质因数Q，即：（3）谐振曲线。电路中电压与电流随频率变化的特性称频率特性，它们随频率变化的曲线称频率特性曲线，也称谐振曲线。在US、R、L、C固定的条件下，有改变电源角频率，可得到响应电压随电源角频率变化的谐振曲线，回路电流与电阻电压成正比。从中可以看到，UR的最大值在谐振角频率0处，此时，UL=UC=QUS。UC的最大值在0处。七、个人体会 通过这次课程设计，让我更加深入的了解了RLC串联谐振的原理及其对课程设计的操作。而且掌握了对软件Multisim10.0的基本操作。但是由于时间有限，仅有一个星期的时间，而且机房的时间有限，所以做的课程设计有些粗糙，并不是做得很好，如果时间长一点会对软件和课程设计有一个更好地理解。