二阶RLC电路的动态特性和频率特性综合研究汇总_第1页
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文档简介

1、二阶RLC电路的动态特性和频率特性综合研究 -具有带通特性的最简单电路是由无源元件RLO 构成的谐振电路,以RLC电路作为实现二阶带 通特性的典型无缘电路。RLC电路的组成结构一般有两种:串联型并联型+ % -+ 叫;串联型ILLC并联型Risu G含有电感乙和电容C 的电路,如果元功功率彳号剧宪全 的朴偿,即端 a 电压和电波出现冋相现象时,此旳电路 的功率因琢owpul, 称电路处于谐掀状态。二、谐振电路重要参数:1、谐振阻抗:谐振时电路的输入阻抗Zq:a;串联谐振电路:Zo=Rh.2、特征阻抗:谐振时的感抗或容抗P。串联谐振电路:P = 3qL = » 如C "/C半

2、联siRLC电路 3、品质因数:0 = £=空色=竺£ 乙) R R二阶RLC$联电略当外加疋g董电用源的 为某一个频率时.端口阻抗里现为纯电肌 性;.称电略对外加信兮圖率谐据.谐振角 频率为久=总r + % -+ 陀-I_III* *2CVrC叫R联熨原理图<>RLC串联电路的基本关系串谐电路复阻抗: Au,Us 訓C=rlcZ = R) = R + jX = Z !(PgC其中:-后 = arvtan半谐电路中的电流::Us t/s/O。 Uj串联谐振的条件由半谐电路宴阻班:z = R+"泌-丄)=尺+丿*=0coC谐振时心/同相,<p=0;

3、Yg> = aretan =(X 即X = 0R电抗等于()时,必定科感抗与客抗相等:e厶=(oC由半谐条件又可傅到半谐时白勺电路频率为:办=云屁或s=;/左Z| = Jr2+(心舟捽讨:以输入电压为参考相量,用仿真软祥 测量谐振时各电压有效值。改变电阻 值分别为5,10,200时,仿真测量各电 压有效值的变化。LC汎rrIII(1) R=5Q时,可计算理论值: r-1 ixv A、 Muhhnrtb XMMl112.156 V11 *JH G 丨 11 J<?sJ玄ta u L=d', p=0.2AR冬=佩=一疋和卩Vj_ = ij2nfL = 712.5661/v=iR

4、 = i.or100073 mAVI£HO. iriLt1 - 7-11-7»lnF=? MuHm7t-.r-XMM3 : S3 | Muhimecer MMM2 九1 Vtws 1«kHz O':OfAiu GQo see£JO FE -MttJA-V -wvMWXSP曲JUCS2 -HI .13 -VAA:n:VUJ池川:;LJ jg I >WVNW.2>»u«p|n 只 亍亠FA 682 9AO'T = HI = A/1T6Z9<-=力""9«r I2+7呵+呂KT

5、O = - = J-=IA人:耳“科u(n=H (乙)AOT = AZrf = FF3 Juz! T力9讥"一 =一=勺 tf 2+7r»f+jf VSQO =-=-=f 44T:耳“轴UOPH (£)品质因数Q是衡量半谐电路性皂的另一个童要指: 定义:谐振时,电感或电容上的电压 有效值与电阻有效值的比值等于Q _=比=久乙1R ReoyC它反映了电路在谐振时存储"匕"匕Q值佇明显的物理意义, 能锻与消耗能暈的比值。谐振频率卜'电抗元件彳谥吃总和0兀电路在一个信号周期却肖耗能量证阴:在串联型RCL电路中;谐振状态下RLC电路中电抗元件储

6、存的总能量:W=Wl +Wc =-厶心厶山2(0/)+ UoJcOs2(0M)II + U - »-_ II +乙C53qL PcOqLQ =I-R = % 2rPL PL PL = 2nf = 2n 串联皆振回路的频率倚,竺特征方程:其特征根为+ RC -u =u dtss? +-s + =0LLCR九2= 一五+ VqHIcRVr r亠 r亠(t>0)过阻尼情况:R>24lIc临界阻尼悄况:R = 2“L/ C匕=K尹+ «2讨七(t>0)欠阻尼怙况:R<2/UC匕=訂(K1 cos jSt + K2 sin fit) (t>0)-3 孑

7、flIsscs r-§0 200 ug巒 0*4wt<D-Bg一Bd Mg a_ glm-g巨-_M-qrQVdtwo(V)22-stoAetica -Arudoql - osc=03copc 网络ES艱正弦稳态电路的频率特性用输出相量与输入相 量的比值来表示,称为网络因致。例如,对图中电阻电压输出,可以写出电压比R”、 叫R计H 03)=矿=1 = BT-則林为他來怜和tMir阜转比I>1 卜匕C"r通带宽度士R r _=013 LC为1X1=;时,可得 讥一仝运用AC频率扫描分析:jg=5ziD.2afi±aiffi Gr.iph*r HZ'

8、;海HpiS帀不 “add X 电 rt£)mf=itu回0心巳 sa 由求:并詐 BilMo I F«T«« 3ww 士牛冬哄 I Circuit 1Device Paiaiiieter Sweep,)o«m<>.iomladMon5 woe*lamftPIUM ' drcle.mokOeqpeiKyVOl cvl raatat«A0a«Od*77ue*K« p<am«c«f wetpoV(i), rrl resi>caftoa=fi VOI, trJ rvvi

9、fftar.ovlO1:ZRt,e i.Kim<WBB:悬付半对AAWMA, 频卓果用对菽*标.3RNS底 4杠伎分M琅用鐵贝血4性*夂血淫赫直 洽转BB鼻出*DB工L«irHomh、22 Bode AM. 穽*曲VI1 Vrmi lOkH? 胪4 土1niH:.心:H-253nFd : R1JA/S:2000XDPlIN_OUT1 B *故大计中屮TiMT 用®波特图显示 Bode Plotter-XBPl相频特性图 Bode Piotter-XBPlModeII PhM*Leg5F1|GKzI1ImKz'tanzonca卜 QvMroteFLnDeq -7

10、30 I D«gRevcnseSaw |Set » (IElDeo e 1" e +Out a 1=3qL = 一 一Q=冬昙HC/qi) = Z = ,Q c* R +丿讥+耐R+MQ冷+-5竽 _ 1 _ 1(斜警)i+M伍-知RojqC30讨:假设输入电压中有两个频率成分10kHz和20kHz, 有效值均为1V,则在上述给定电路中:(a)要求输出电压中频率成分有效值小于O/IV,则R的最大值是多少?=10Hz. &20Hz Q=6.63 解得:思考如将输出电压中f1成分抑制,该 怎样获取输出电压?0 VOL3sa h >5-JiNr«

11、e uu> L/ O6q6s0ZET 斗1§L1JL 刁 tj I1tCJs.§I«Jli> > e a 89 o oaI4夕981a>也oy 乜psa乍.H -P.i ho1aoly1n. £=55KX"*2 ? stt e *> e3 S 10I J11 t «» lA* 4*«««111111111111B i: =r : ° r 斗、:ft41.:【r :;' f : hHJ r- -Q - 111111111111111111b. +严扌

12、L: 11:-L11111* *T丫"T * *1«ft>ffQ号7 1 f _L . jr * - Q:T: :*:111111111111111 1:"X' :f :;W:丄-* * »«>4y:ti. 111111111111111 0 ee Osol 09cope-XSC 1t>IIaapI»h44111t111hV1V1* 1Bt1aaII» 卄”4<1A#、;Tip IW -11«*I*h>111朴*却4人曲4片'* *II* .IJ人亠hJ _ l-1 _

13、 . J * 丄- . i.11. J .: I. 1. L .11 _n. r 11 * 1rTw; m 1 ;忙才J f t V1t1111«1Vh*+11T T:I««I 1* 11 » I » I 1 » 1 * « $ 1 4 t » T1 +HMT2 33HE Jr.ffe3.40£皿Q,aco>Chft-w A CtwrrJJ94 OttyOkooarftc*o*xTwett严C»nji<h00 7>$e««e fl'xxomon |orowwnM1rOmtfB1心Me |5 S"!回QAc

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