信号实验报告

信号与线性系统实验报告

实验六 二节串联、并联谐振系统

1、实验内容

在电路中电容、电感两类储能元件可构成二阶串联、并联系统，如下图所示。

在无线电技术中，常利用它们的这一特性构成带通、带阻等滤波网络。二阶谐振网络是构成滤波器的基础，在实际电路中使用十分广泛。

并联谐振网络的三个物理参数为：

G?2C? 1??w0?并联谐振电路的参数?LC?wCQ?0?G??a?w0是谐振频率，a是衰减因子，其值愈大表示电路的能量损耗愈大，与之相对应品质因数Q愈高表示电路的损耗愈小。

并联电路的频响特性为下图所示：

并联谐振电路的通带带宽为：

B?f2?f1?f0 Q从上式中可以看出，并联谐振电路的通带带宽与电路的损耗密切相关，R越大，通带越窄；反之通带越宽。

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2、实验过程

1、 串联谐振电路频响特性的观察：

（1） 调整低频信号源产生一正弦输出信号，信号电平为2Vpp，信号的频率

范围为0Hz～500KHz。

（2） 将低频信号产生的输出信号加到串联谐振单元的X输入端，同时用示

波器测量输入、输出信号的波形；

（3） 改变信号源的输出频率，观察输出信号幅度的变化，并将各频率的幅

度记录下来；

（4） 画出该串联电路的频响特性。

（5） 利用二次开发模块提供的元件，改变串联回路的电阻R2，重复上述实

验，并分析实验结果；

2、 并联谐振电路频响特性的观察：

（1） 调整低频信号源产生一正弦输出信号，信号电平为2Vpp，信号的频率

范围为0Hz～500KHz。

（2） 将低频信号产生的输出信号加到并联谐振单元的X输入端，同时用示

波器测量输入、输出信的波形；

（3） 改变信号源的输出频率，观察输出信号幅度的变化，并将各频率的幅

度记录下来；

（4） 画出该并联电路的频响特性。

（5） 利用二次开发模块提供的元件，改变并联回路的电阻R2，重复上述实

验，并分析实验结果；

3、实验数据

1、串联谐振频响特性观察： 电路：R1?1K、R2?100、L?330uH、C?0.1uF

1?0 解得 f?27705.32Hz ?C1?L?1由：H(j?)? ??arctan?C 得

1RR??j?Lj?C电路达到谐振的条件为：X??L?

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R=1.1k? f(kHz) 320 9?10-3 430 1.75?10-2 500 3.1?10-2 频幅 f?320kHz

R(k?) 频幅 1.1 9?10-3 3.1 9?10-3 5.4 9?10-3 串联电路的频响特性：

2、并联谐振频响特性观察：

电路：R1?1K、R2?10K、L?330uH、C?0.1uF

电路达到谐振的条件为：X??L?1?0 解得 f?27705.32Hz ?C

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11由：H(j?)? ??arctan?C 得

11R??j?CRj?L?L?

R=1.1k? f(kHz) 320 8?10-3 430 1.7?10-2 500 3.25?10-2 频幅 f?320kHz

R(k?) 频幅 1.1 8?10-3 3.1 8?10-3 5.4 8?10-3 并联电路的频响特性：

4、 实验分析与思考

1、 分析电阻对串联谐振电路参数影响？

答：我们组在做串联谐振电路时，与R1分别串联了2k?和4.3k?的电阻，根据测得的数据，得到：对串联谐振电路串联电阻并不会改变幅度。 改变电阻对串联谐振电路其他参数的影响为： 1）谐振角频率与频率不变； 2）特征阻抗不变； 3）品质因数减小；

2、 分析电阻对并联谐振电路参数影响？

答：我们组在做并联谐振电路时，给R1前面的x(t)处分别串联了2k?和4.3k?的电阻，根据测得的数据，得到：对并联谐振电路串联电阻并不会改变幅度。 改变电阻对并联谐振电路其他参数的影响为： 1）谐振角频率与频率不变；