表1 谐振曲线的测量数据表 f(KHz) 70 UR(V) UC(V) UL(V) 9.220 7.956 80 90 100 108 110 120 130 140 150 11.119 12.822 13.908 14.139 14.109 13.546 12.575 11.496 10.47 11.627 9.88 10.965 14.227 17.151 18.833 19.142 20.085 20.171 19.863 19.388 18.678 19.704 20.196 19.711 18.551 18.174 15.992 13.7 当频率为108Hz时，电阻电压uR的读数达到最大值，即此时电路发生谐振。 当频率为70KHz时：

图2 f0?70KHz时的波形图

观察波形，函数信号发生器输出电压us和电阻电压uR相位不同，此时电路呈现电感性。 当频率f0?108kHz时：

图3 f0?108kHz时波形图

观察波形，函数信号发生器输出电压us和电阻电压uR同相位，可以得出，此时

11

电路发生谐振，验证了实验电路的正确，与之前得出的理论值相等。因此证明实验电路的连接是正确的。 当频率为f0?150kHz时：

图 4 f0?150kHz时波形图

观察波形，函数信号发生器输出电压us和电阻电压uR相位不同，此时电路呈现出电容性。

六.用波特图示仪观察幅频特性。

按下图所示，将波特图仪XBP1连接到电路图中。双击波特图仪图标打开面板，面板上各项参数设置如图下图所示。打开仿真开关，在波特图仪面板上出现输出u0的幅频特性，拖动红色指针，使之对应在幅值最高点，此时在面板上显示出谐振频率f0?9.333KHz。

12

图5 波特图

七.结论与体会：

通过本次是我掌握好了RLC谐振电路的基本规律和它的调整方法，实验中测量谐振

频率的方法有：调节频率法、示波器法、电感电容法。本次实验选择的是调节频率法。本次实验用Multisim仿真软件对RLC串联谐振电路进行分析，设计出了准确的电路模型，也仿真出了正确的结果。并且得到了RLC串联谐振电路有几个主要特征：

谐振时，电路为阻性，阻抗最小，电流最大。可在电路中串入一电流表，在改变电路参数的同时观察电流的读数，并记录，测试电路发生谐振时电流是否为最大。一个正弦稳态电路，当其两端的电压和通过的电流同相位，则称为电路发生谐振，此时的电路称为谐振电路。 实现谐振的基本方法是：

角频率?0（或频率f0）不变，调节电感L值和电容C值电感L不变，调节角频率?0（或频率f0）值和电容C值电容C不变，调节角频率?0（或频率f0）值和电感L值 ；

谐振时，电源电压与电流同相。这可以通过示波器观察电源电压和电阻负载两端电压的波形中否一样的相而得到。

13

四、积分电路与微分电路 目的及要求：（1）进一步掌握微分电路和积分电路的相关知识。

（2）学会用运算放大器组成积分微分电路。

（3）设计一个RC微分电路，将方波变换成尖脉冲波。 （4）设计一个RC积分电路，将方波变换成三角波。 （5）进一步学习和熟悉Multisim软件的使用。 （6）得出结论进行分析并写出仿真体会。

一．积分电路与微分电路

1. 积分电路及其产生波形

1.1运算放大器组成的积分电路及其波形

设计电路图如图所示：

图 1.1积分电路

14

其工作原理为：积分电路主要用于产生三角波，输出电压对时间的变化率与输入阶跃电压的负值成正比，与积分时间常数成反比，即

式中，R1C积分时间常数，Uin为输入阶跃电压。

反馈电阻Rf的主要作用是防止运算放大器LM741饱和。

C为加速电容，当输入电压为方波时，输入端U01的高电平等于正电源?Vcc，低电平等于负电源电压?Vdd，比较器的U??U??0时，比较器翻转，输入U01从高电平跳到低电平?Vdd。输出的是一个上升速度与下降速度相等的三角波形。

15