RLC电路:由电阻,电感,电容组成的电路。RLC电路是一种由电阻(R)、电感(L)、电容(C)组成的电路结构。RC电路是其简单的例子,它一般被称为二阶电路,因为电路中的电压或者电流的值,通常是某个由电路结构决定其参数的二阶微分方程的解。电路元件都被视为线性元件的时候,一个RLC电路可以被视作电子谐波振荡器。
RLC串联电路的相量图:
Φ=arctan(X/R)=arctan[XL-XC)/R]
当XL》XC时,X》0,R》0,电路呈感性
当XL《XC时,X《0,R》0,电路呈容性
当XL=XC时,X=0,R》0,电路呈电阻性 称为串联谐振状态
Z=[(XL-XC)^2+R^2]^(1/2) U=|z|*I
RLC串联谐振原理说明:
图示RLC串联谐振电路有选频特性:当输入端接幅度恒定的正弦交流电压源Uin时,若改变Uin的频率,输出Uout的信号幅度会随着输入信号频率的改变而改变,变化趋势如右图所示:当Uin的频率为某频率fo时Uout幅度达到最大,当Uin的频率远离fo时,Uout的输出幅度值会递减。
RLC 电路的频率响应仿真:
(1)创建仿真电路
在Multisim 10 仿真软件的工作界面上建立如图4所示的仿真电路, 并设置电感L1 = 25 mH, C1 = 10 nF,R1= 10Ω 。双击! XFG1?函数发生器, 调整“Wavefrms”为正弦波, “Frequency”为1 kHz, “ Amplitude”为1 V。
图4 RLC 串联谐振仿真电路
(2)打开仿真开关
双击! XSC1?虚拟示波器和“ XMM1”电压表, 将电压表调整为交流档, 并拖放到合适的位置, 再调整“ XFG1”函数发生器中的“Frequency”正弦波频率, 分别观察示波器的输出电压波形和电压表的电压, 使示波器的输出电压最大或电压表输出最高; 然后记录下“XFG1”函数发生器中的“ Frequency”正弦波频率, 如图5所示。
图5 正弦波频率
(3)谐振状态下的特性
串联回路总电抗
此时, 谐振回路阻抗|Z0 |为最小值, 整个回路相当于一个纯电阻电路, 激励电源的电压与回路的响应电压同相位。
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