RLC串联电路的方波响应_第1页
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文档简介

1、RLC串联电路的方波响应一、实验目的研究RLC串联电路中，在不同参数下，响应表现为非振荡或振荡的性质，加深对二阶电路的认识。二、实验原理与说明图15-1所示RLC串联电路为一典型的二阶电路。它可以用下述线性二阶常系数微分方程来描述：LCd2u(t)cdt2+RC匕dt+u(t)ucs地.图151RLC串联电路求解微分方程，可以得出电容上的电压变初始状态和输入激励可以得到不同的二阶时域响应。叠加。零输入响应的模式完全由其微分方程的特征方程的两个特征根U(t)。再根据Cdu(t)心Crr，求得全响应是零状态响应和零输入响应的1,2R2LR1”(LC)22-，o2i(t)。改式中：2L1LC由于电路

2、的参数不同，响应一般有三种形式：L当R2,特征根p和p是两个不相等的负实数，电路的瞬态响应为非振荡性的,C12称为过阻尼情况。L当R=2，特征根P和P是为两个相等的负实数，电路的瞬态响应仍为非振荡性C12的，称为临界阻尼情况。L当R，2，特征根P和P是为一对共扼复数，电路的瞬态响应为振荡性的，称为C12欠阻尼情况。对于欠阻尼情况，可以从响应波形中测量出其衰减系数和振荡角频率1R2LC4L2。其15-2所示。图15-2欠阻尼情况下响应波形TOC o 1-5 h z“2兀振荡周期：T=tt，二2兀f=。由衰减振荡的振幅包络线可求衰减系数，21T1UU=Ke-叫，U=Ke-叫，=Incim。因此，从

3、示波器上只要测出t、t、C1mC2mTU12c2mU和U后，就可以计算出和。C1mC2m为了观测二阶电路的响应，也可仿照一阶电路的方法，用方波激励RLC串联电路，用示波器观察u(t)、i(t)、u(t)等波形。cL、实验内容Y1Y2图15-3RLC电路的方波响应按上图15-3接线，Yl、Y2分别测量电容电压波形和20欧电阻电流波形观察并描绘RLC串联电路在下述情况下i、u、u的波形：Lc（1）R=1KQ，L=94mH,C=0.22pF,信号发生器输出方波电压U=3V，T=4mSS（2）R=51Q，L=94mH,C=0.22pF,信号发生器输出方波电压U=3V，T=1OMsS四、实验设备序号仪表设备名称选用挂箱型号数量备注1信号发生器GDS-0412宽带电压表GDS-2313R、L、C实验箱GDS-06D14双踪示波器1五、注意事项因为示波器的接地极是与信号源的地线是联在一起的，所以在测量电感电压的波形时必须将L元件与C元件对调。六、实验报告1.绘制各种参数下的方波响应曲线2在RLC串联电路在非振荡时的

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