一、 实验目的
1、 进一步掌握信号分解的方法
2、 熟悉RLC串联谐振电路的选频特性
二、 实验数据记录及整理
1、 用示波器观察各次谐波的频率与幅值
| 基波 | 二次谐波 | 三次谐波 | 四次谐波 | 五次谐波 | 六次谐波 | 七次谐波 |
频率(KHz) | 2.833 | 5.64 | 8.504 | 11.29 | 14.18 | 18.6 | 19.85 |
幅值(mV) | 3340 | 400皱纹纸 | 920 | 220 | 416 | 182 | 216 |
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分析:1、3、5、7次谐波的频率比刚好满足1:3:5:7;但是幅值比有一定的误差,可能是由于幅值读数时的偶然误差较大或者是信号噪声的干扰。而2、4、6次谐波的幅度较小,可近似看为零,所以实验结果符合理论关系。
2、观察李萨如图
| Ⅰ-Ⅱ | Ⅰ-Ⅲ | Ⅰ-Ⅴ | Ⅰ-Ⅶ | Ⅲ-Ⅴ | Ⅲ-Ⅶ | 化学镀镍磷合金Ⅴ-Ⅶ | Nx/Ny | 硫铁矿制硫酸1/1 | 1/3 | 1/5 | 1/7 | 3/5 | 3/7 | 5/7 | fY/fX | 2.833/2.833 | 2.833/8.504 | 2.833/14.180 | 2.833/19.850 | 8.504/14.180 | 8.504/19.850 | 14.180/19.850 | 图形 | | | | | | | | | | | | | | | |
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分析:根据实验结果可以看出,李萨如图基本符合理论要求。
3、不同阶次谐波的损耗电阻的测量
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f | 8.16 | 3.32 | 43.73 | 透视望远镜
3f | 8.24 | 0.92 | 238.7 |
5f | 8.16 | 0.44 | 526.36 |
7f | 熔炼焊剂8.16 | 0.232打铃器 | 1025.17 |
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损耗电阻公式:,其中,根据实验结果可以看出显著不同。
三、 思考题
a.在RLC 电路中,若改变电阻R1使电路的Q变化,那么串联谐振电路的选频效应有什么变化,并说明Q的物理意义。
解:①R上升,则Q越小,电路通频带越宽,选频特性越差。
②Q即是电路中容抗(或感抗)与阻抗的比值。(Q=C(或L)/R)
b.证明在方波的合成过程中,方波的振幅与基频的振幅之比为1: (4 /π)。
解:考虑傅里叶分解,由该式很容易看出方波的振幅与基频的振幅之比为1: (4 /π)。
c.简述李萨如图形的主要用途。
解:主要用于观察两个输入信号的相互关系。
四、 实验总结
分析比较RLC 串联谐振电路和有源带通滤波器的选频特性有何区别。