如何用LOTO示波器实测LC串联谐振?

一个电感和一个电容串联,在某个特定的频率,就会发生谐振,这个频率就是谐振频率。串联谐振电路有如下特点:
谐振时整个电路阻抗呈电阻性,阻抗最小,电流达到最大;
谐振时电感和电容两端的电压达到最大。
上图就是一个lc串联典型电路,一般被用于低通滤波。我们准备一个电感和电阻串联的电路如下所示:
我们准备一台loto的虚拟示波器osch02s,也就是示波器加信号源的版本,我们用信号源产生一个扫频正弦波,作为上图的vin输入,把示波器的ab两个通道加在输入vin和输出端vout处。
我们在上位机软件上设置好扫频参数,如下图所示:
我们先扫频得到通道a也就是输入端的频响曲线如下图所示,可以看到扫频正弦波信号加在lc串联电路两端,示波器cha也就是lc两端的信号幅频曲线中,一开始幅值比较大,随着频率的升高,信号幅值逐渐变小,最小的位置,也就是截止频率处,我们看到图中的光标测量出来是183.51k赫兹。过了这个截止频率,信号的幅值又逐渐变大起来。截止频率附近的信号幅值变小是因为产生谐振的时候lc的整体阻抗最小,这时候它所分得的信号也就是最小。
我们这次来测增益曲线,也就是vout/vin的频响曲线,我们只需要在频响曲线界面把y周的数据来源从cha改为b/a就可以了,重新扫频,得到如下的幅频曲线:
这个增益曲线,我们也可以理解成是低通滤波器的增益曲线。前一段可以看出增益为1,相位差也为0,也就是输出=输入。到谐振频率附近,放大倍数大概6倍左右,也就是这时候的信号被放大了,之后放大倍数迅速减小。
如果我们能把谐振频率处的增益降到0.707左右,那就是完美的低通滤波器了。很显然,电感和电容都是非耗能器件,没有电阻器件的引入,在谐振频率处,增益总是很大。
幸运的是,我们的滤波电路总是要接负载的,我们把信号滤波之后总是要给负载用的,接入了负载,那增益又不一样了。负载越大,这个谐振点的增益会越小。
我们可以看到,负载电阻越小,谐振处的增益越小,谐振引起的噪声变大越不会发生。当然了,实际电路中的负载各种各样,有低阻的,有高阻的。相对来说,低阻负载的更不容易发生加入滤波器效果更差的事情。因此,如果你发现同样的lc滤波器,加入不同的电路,有的效果好,有的效果变差,很有可能就是因为负载的不同。
所以说,负载阻抗越低,越不容易产生尖峰,也就是说不容易恶化。
不同的lc参数也会有不同的谐振频率的情况。我们改变一些参数可以测的不同的频响曲线如下:

厦门智慧多功能杆试点建设完成,助力打造厦门网红示范街区!
京东方重庆智慧系统创新中心项目举行开工仪式
5G R16标准冻结将加速工业互联网的发展
智能电视日均日活率上涨15.6% 彩电厂商革新电视定位非常重要
三星Galaxy Z Flip折叠手机将于2月21日在台湾开售售价约11380元
如何用LOTO示波器实测LC串联谐振?
Moku:Pro多仪器并行模式概述及应用亮点
按钮开关怎么接线
电子电路企业发展需要钱,但钱非万能
通过电力线通信技术实现远距离、高速通信
AMD 7nm桌面锐龙APU上市,GPU频率大幅提升
3D打印机由几个部分组成?
工程师博客:电源功能安全
充电器芯片U6116兼具品质和成本优势
日本显示器厂商都在大力发展电子纸技术一览
亚马逊与rsted签署了一份为期十年的企业购电协议
Nubia首款双摄新机明日发布!或将命名Z17
python输入与输出详解
酷冷至尊推出了2款全新的VGold电源产品 40%负载以下风扇会自动停转
苹果A13芯片订单三星为何输给台积电?