RLC并联谐振电路

RLC并联谐振电路
RLC并联谐振电路

电路课程设计举例: 以RLC 并联谐振电路

1.电路课程设计目的

(1)验证RLC 并联电路谐振条件及谐振电路的特点; (2)学习使用EWB 仿真软件进行电路模拟。 2.仿真电路设计原理

本次设计的RLC 串联电路图如下图所示。

图1 RLC 并联谐振电路原理图

理论分析与计算:

根据图1所给出的元件参数具体计算过程为

)1(111L

C j R L j C j R Y ωωωω-+=++=

发生谐振时满足L

C ωω0

01

= ,则RLC 并联谐振角频率ω0和谐振频

f

分别是

LC

LC

f

πω21,

10

0=

=

RLC 并联谐振电路的特点如下。

(1)谐振时

Y=G,电路呈电阻性,导纳的模最小G B G

Y =+=2

2

.

(2)若外施电流

I s

一定,谐振时,电压为最大,G I

U S

o =,且与外施电

流同相。

(3)电阻中的电流也达到最大,且与外施电流相等,I

I

S

R

=

.

(4)谐振时

0=+I I

C L

,即电感电流和电容电流大小相等,方向相反。

3.谐振电路设计内容与步骤

(1)电路发生谐振的条件及验证方法

这里有几种方法可以观察电路发生串联谐振:

(1)利用电流表测量总电流

I

s

和流经R 的电流I R ,两者相等时即

为并联谐振。

(2)利用示波器观察总电源与流经

R 的电流波形,两者同相即为并

联谐振。

例题:已知电感L 为0.02H,电容C 为50uf,电阻R 为200Ω。 由

LC

f

π210

=

计算得,

Hz f

1.1570

=

按上图进行EWB 的仿真,得到下图。

流经电阻R的电流和总电流I相等为10mA,流进电感L和电容C的总电流为5.550uF,几乎为零,所以电路达到谐振状态。

总电源与流经R的电流波形同相,所以电路达到并联谐振状态。4.实验体会和总结

这次实验我学会了运用EWB仿真RLC并联谐振电路,并且运用并联谐振的特点判断达到谐振状态。尤其是观察总电源与流经R的电流波形,两者同相即为并联谐振。这种方法我们只能在实验中看到,平时做题试卷上是不可能观察到的。这加深了我对谐振电路的理解。

RLC并联谐振电路

R L C并联谐振电路公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

电路课程设计举例:?以 R L C 并联谐振电路 1.电路课程设计目的 (1)验证RLC 并联电路谐振条件及谐振电路的特点; (2)学习使用EWB 仿真软件进行电路模拟。 2.仿真电路设计原理 本次设计的RLC 串联电路图如下图所示。 图1 RLC 并联谐振电路原理图 理论分析与计算: 根据图1所给出的元件参数具体计算过程为 发生谐振时满足L C ωω001= ,则RLC 并联谐振角频率ω0和谐振频率 f 0分别是 RLC 并联谐振电路的特点如下。 (1)谐振时Y=G,电路呈电阻性,导纳的模最小G B G Y =+=2 2. (2)若外施电流I s 一定,谐振时,电压为最大,G I U S o =,且与外施电流同相。 (3)电阻中的电流也达到最大,且与外施电流相等,I I S R =. (4)谐振时0=+I I C L ,即电感电流和电容电流大小相等,方向相反。 3.谐振电路设计内容与步骤 (1)电路发生谐振的条件及验证方法 这里有几种方法可以观察电路发生串联谐振:

(1)利用电流表测量总电流I s 和流经R 的电流I R ,两者相等时即为并 联谐振。 (2)利用示波器观察总电源与流经R 的电流波形,两者同相即为并联谐振。 例题:已知电感L 为0.02H,电容C 为50uf,电阻R 为200Ω。 由LC f π210=计算得,Hz f 1.1570= 按上图进行EWB 的仿真,得到下图。 流经电阻R 的电流和总电流I 相等为10mA,流进电感L 和电容C 的总电流为5.550uF ,几乎为零,所以电路达到谐振状态。 总电源与流经R 的电流波形同相,所以电路达到并联谐振状态。 4.实验体会和总结 这次实验我学会了运用EWB 仿真RLC 并联谐振电路,并且运用并联谐振的特点判断达到谐振状态。尤其是观察总电源与流经R 的电流波形,两者同相即为并联谐振。这种方法我们只能在实验中看到,平时做题试卷上是不可能观察到的。这加深了我对谐振电路的理解。

谐振电路工作原理

https://www.360docs.net/doc/2611789100.html, 谐振电路工作原理,华天电力是串联谐振装置的生产厂家,15年致立研发标准、稳定、安全的电力测试设备,专业电测,产品选型丰富,找串联谐振,就选华天电力。 谐振就是电路中既有感性原件又有容性原件,感性原件是通直流阻交流,容性原件是通交流阻直流,物理上用相位来描述,感性原件和容性原件的相位正好相反,而感性原件和容性原件在电路中呈现的阻性在某个频率下会相等,及大小相等,方向相反,这样的电路称为谐振电路,该频率称为谐振频率。 在RLC串联电路中,若接入一个输出电压幅值一定,输出频率f连续可调的正弦交流信号源,则电路中的许多参数将随着信号源的频率的变化而变化,即电路阻抗Z,回路电流I,电流与信号源电压之间的相位差φ分别为 Z=[R2+(ZL-ZC)2]1/2=[R2+(ωL-1/ωC)2]1/2 I=U/Z=U/[R2+(ωL-1/ωC)2]1/2 φ=arctan[(ωL-1/ωC)/r] 上述三个式子中,信号源角频率ω=2пf,容抗Zc=1/ωC,感抗ZL = ωL,各参数随ω的变化而变化。ω很小时,电路总阻抗Z=[R2+(1/ωC)2]1/2,φ→π/2电流的相位超前与信号源电压相位,整个电路呈容性;ω很大时,Z=[R2+(ωL)2]1/2,φ→-π/2,电流相位滞后与信号源电压相位,整个电路呈感性;当容抗等于感抗,相互抵消时,电路总阻抗Z=R,为最小值,此时回路电流为最大值Imax=U/R,相位差φ=0,整个电路呈阻性,这个现象即为谐振现象。发生谐振时的频率fo称为谐振频率,角频率ωo称为谐振角频率,它们之间的关系为 ω=ω0=(1/LC) 1/2 或fo=ω0/2π=1/[2π(LC) 1/2]

RLC并联谐振电路

电路课程设计举例: 以RLC 并联谐振电路 1.电路课程设计目的 (1)验证RLC 并联电路谐振条件及谐振电路的特点; (2)学习使用EWB 仿真软件进行电路模拟。 2.仿真电路设计原理 本次设计的RLC 串联电路图如下图所示。 图1 RLC 并联谐振电路原理图 理论分析与计算: 根据图1所给出的元件参数具体计算过程为 )1(111L C j R L j C j R Y ωωωω-+=++= 发生谐振时满足L C ω ω0 1 = ,则RLC 并联谐振角频率 ω 和谐振频率 f 分别是 LC LC f πω21, 10 0= = RLC 并联谐振电路的特点如下。 (1)谐振时Y=G,电路呈电阻性,导纳的模最小 G B G Y =+= 2 2 . (2)若外施电流 I s 一定,谐振时,电压为最大,G I U S o =,且与外施电流同相。 (3)电阻中的电流也达到最大,且与外施电流相等, I I S R = .

(4)谐振时 0=+I I C L ,即电感电流和电容电流大小相等,方向相反。 3.谐振电路设计内容与步骤 (1)电路发生谐振的条件及验证方法 这里有几种方法可以观察电路发生串联谐振: (1)利用电流表测量总电流 I s 和流经R 的电流 I R ,两者相等时即为并联谐振。 (2)利用示波器观察总电源与流经R 的电流波形,两者同相即为并联谐振。 例题:已知电感L 为,电容C 为50uf,电阻R 为200Ω。 由LC f π210 = 计算得, Hz f 1.1570 = 按上图进行EWB 的仿真,得到下图。

流经电阻R的电流和总电流I相等为10mA,流进电感L和电容C的总电流为,几乎为零,所以电路达到谐振状态。 总电源与流经R的电流波形同相,所以电路达到并联谐振状态。 4.实验体会和总结 这次实验我学会了运用EWB仿真RLC并联谐振电路,并且运用并联谐振的特点判断达到谐振状态。尤其是观察总电源与流经R的电流波形,两者同相即为并联谐振。这种方法我们只能在实验中看到,平时做题试卷上是不可能观察到的。这加深了我对谐振电路的理解。

谐振电路在实际中的应用

谐振电路在实际中的应用 摘要:通过学习电路理论基础,我们知道根据电路基础原理,把合适的电感和电容串联或者并联在电路中就可以构成谐振电路。谐振电路使得直流电源发出的电流在谐振电路中按正弦规律变化。在谐振状态下,电路的总阻抗就达到了极值或近似达到极值。谐振现象在电学元器件中很普遍,应用十分广泛。特别是在科学技术迅猛发展的今天,谐振电路在实际中的将会有越来越重要的作用。 关键词:谐振电路实际应用正弦规律变化 Resonance circuit in real application Abstract: learning circuit theory foundation, we know the circuit fundamentals, inductance and capacitance in series or parallel circuit can constitute a resonant circuit. Resonant circuit current to the DC power to issue the sine rule change in the resonant circuit. In the resonant state, the total impedance of the circuit has reached the maximum or approximate to achieve maximum. Resonance phenomenon is very common in electrical components and a wide range of applications. Especially in the rapid development of science and technology today, the resonant circuit in practice will have an increasingly important role. Keywords: resonant circuit is the practical application of the sine rule change 谐振电路是指在含有电阻R、电感L和电容C元件的交流电路中,在一定条件下出现的电路两端电压与该电路中的电流相位相同,整个电路呈现纯电阻性质的一种特殊现象。一般情况下,电路两端的电压与其中的电流位相是不同的,但当调节电路元件(电感或者电容)的参数或电源频率,可以使它们位相相同,从而使得整个电路呈现为纯电阻性。在谐振状态下,电路的总阻抗达到极值或近似达到极值。按电路联接的不同,有串联谐振和并联谐振两种。在R-L-C串联电路中所发生的谐振,称为串联谐振。串联谐振发生的条件是感抗和容抗相等,电抗为零,其数学表达式的代数形式:Z=R+J[wL-1/(wC)] {其中wL-1/wC)=0}。当电阻R、电感L和电容C在并联电路中发生的谐振称为并联谐振。 串联谐振时,电感电容吸收等值异号的无功功率,使电路吸收的无功功率为0;电场能量和磁场能量都在不断变化,但此增彼减,互相补偿,这部分能量在电场和磁场之间振荡,全电路电磁场能量总和不变;激励供给电路的能量全转化为电阻发热。为了维持振荡,激励必须不断供给能量补偿电阻的发热消耗,与电路中总的电磁场能量相比每振荡一次电路消耗的能量越少,电路的品质越好。并联谐振时,电感电容吸收等值异号的无功功率,使电路吸收的无功功率为0;电场能量和磁场能量都在不断变化,但此增彼减,互相补偿,这部分能量在电场和磁场之间振荡,全电路电磁场能量总和不变;激励供给电路的能量全转化为电阻发热。

基于MATLAB的串并联谐振电路仿真

基于MATLAB的串并联谐振电路仿真 信息工程学院电信1206班杨茜 摘要 MATLAB(矩阵实验室)是Matrix Laboratory的缩写,是一款由美国The Mathworks公司出品的商业数学软件。MATLAB是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。除了矩阵运算、绘制函数/数据图像等常用功能外,MATLAB还可以用来创建用户界面及与调用其它语言(包括C,C++和FORTRAN)编写的程序。 MATLAB拥有丰富的功能,其功能涉及到了数学、信号处理、通信电子等多个领域,是一款极其强大的软件。串并联谐振电路是高频电子线路课程中十分基础同时也是十分重要的一部分,其中并联回路在实际电路中用途广泛,且二者之间具有一定的对偶关系,本次设计即是利用MATLAB的强大的计算绘图、图像处理功能,分析并联回路及串联回路的各自的特性及基本电路参数, 建立较为完善的信号模型,采用函数化编程方式完成功能性模拟,实现信号的有效输入输出与定性分析 关键词:MATLAB 谐振电路高频电子线路

Abstract MATLAB is a multi-paradigm numerical computing environment and fourth-generation programming language. Developed by MathWorks ,M- -ATLAB allows matrix manipulations,plotting of functionsand data, implementation of algorithms, creation of user interfaces, and interfacing with programs written in other languages, including C,C++, java ,and Fortran. MATLAB has a lot of function, its function involves mathematics, signal processing, communications electronics and other fields, is a very powerful software.Series-parallel resonant circuit is very basic in high frequency electronic circuit course is also a very important part of the parallel circuit widely used in the actual circuit, and, the duality relation between them has certain of this design is the use of MATLAB powerful computational graphics, image processing and analysis of the parallel circuit and the respective characteristic and basic circuit of series connection circuit parameters, to establish a relatively perfect signal model, the functional programming approach to complete the functional simulation, realize the effective input and output signal and qualitative analysis Keywords:MATLAB Resonant circuit High-Frenquency Ele ctronic Circuit

串联谐振:如何谐振及其原理解析

串联谐振:如何谐振及其原理解析 谐振电路是在具有电阻R、电感L、电容C的交流电路中;一般电路的电压与电流电路中的相位是不同的。如果我们调整电路元件(L或C)或电源频率的参数,它们可以具有相同的相位,整个电路呈现纯电阻。当电路达到这种状态时,称为共振。研究共振现象的目的是了解这一客观现象,充分利用科学技术中共振的特点,同时预防产生的危害。根据电路连接的不同,可分为串联谐振和并联谐振。 在HTXZ串联谐振情况下,电感电压和电容电压是等价的,即电感电容吸收不同数目的等效无功率,使电路吸收的无功率为0;电场能量和磁场能量不断变化,但这部分能量在电场和磁场之间振荡,整个电路的电磁场能量之和保持不变;励磁电源电路的能量转化为电阻加热。为了维持振荡,励磁必须不断地提供能量来补偿电阻的热消耗。与电路中的电磁场总能量相比,每个振荡电路消耗的能量越少,电路的质量越好。 首先,谐振是在一定条件下由R、L和C元件组成的电路的特殊现象。首先,当C系列电路发生谐振时,首先要分析电路的特性,如图1、C系列电路的复阻抗如下:在正弦电压作用下:电路的复阻抗如下:

公式中,电抗x=x1 xc是角频率w的函数,x随w的变化如图2所示。当w从0变为如图2所示时,x从-变为+如W所示,当w 0,当x是电容性的,当w 0,当x是电感性的,当w=w0,当阻抗z(w0)=r是纯电阻、电压和无穷大时。电流同相,我们称之为此时电路谐振的工作状态。由于这种共振发生在RLC串联电路中,我们也可以称之为串联谐振、串联谐振电路等。式1是串联电路的谐振条件,从中可以得到谐振角频率w。如图:

谐振频率为 由此可见,串联电路的谐振频率是由其自身的参数L和C决定的,这与外界条件无关。当电源固定时,可以调节L和C,使电路的固有频率与电源频率产生共振。 4.变频串联谐振的计算方法 变频串联谐振主要是指所研究的串联电路的电压和电流达到同一相位,即电路中电感的电感电抗和电容电抗的值和时间相等,使所研究的电路呈现出纯的电阻特性。在给定的端电压下,所研究的电路中会出现最大电流。电路中消耗的是最大的有功功率。 变频串联谐振计算方法 z=r+jx,x=0,z=r,i=u/z=u/r。 (1)谐振定义:在电路中,当两个元件的能量由电路中的一个电抗模块释放,而另一个电抗模块必须吸收相同的能量时,两个元件的能量相等,即两个电抗元件之间会有能量脉动。 (2)为了产生共振,电路必须有电感L和电容C。 (3)相应的共振频率是以fr表示的共振频率或共振频率。 串联谐振电路之条件如下: 当q=qi2xl=i2xc或xl=xc时,得到了r-l-c串联电路的谐振条件。

北京理工大学电路仿真实验报告

实验1叠加定理的验证 实验原理: 实验步骤: 1.原理图编辑: 分别调出接地符、电阻R1、R2、R3、R4,直流电压源、直流电流源,电流表电压表,并按上图连接; 2.设置电路参数: 电阻R1=R2=R3=R4=1Ω,直流电压源V1为12V,直流电流源I1为10A。 3.实验步骤: 1)点击运行按钮记录电压表电流表的值U1和I1;

2)点击停止按钮记录,将直流电压源的电压值设置为0V,再次点击运行按钮记录电压表电流表的值U2和I2;

3)点击停止按钮记录,将直流电压源的电压值设置为12V,将直流电流源的电流值设置为0A,再次点击运行按钮记录电压表电流表的值U3和I3; 原理分析: 以电流表示数i为例: 设响应i对激励Us、Is的网络函数为H1、H2,则i=H1*Us+H2*Is 由上式可知,由两个激励产生的响应为每一个激励单独作用时产生的响应之和。 则有,I1=I2+I3(1);同理,U1=U2+U3(2). 经检验,6.800=2.000+4.800,-1.600=-4.000+2.400,符合式(1)、(2),即叠加原理成立。

实验2并联谐振电路仿真 实验原理: 实验步骤: 1.原理图编辑: 分别调出电阻R1、R2,电容C1,电感L1,信号源V1; 2.设置电路参数: 电阻R1=10Ω,电阻R2=2KΩ,电感L1=2.5mH,电容C1=40uF。信号源V1设置为AC=5v,Voff=0,Freqence=500Hz。 3.分析参数设置: (1)AC分析: 要求:频率范围1HZ—100MEGHZ,输出节点为Vout。 步骤:依次选择选择菜单栏里的“simulate->Analyses->AC Analysis”,调出交流分析参数设置对话窗口,起始频率设为1Hz,停止频率设为100MHz,扫描类型为十倍频程,每十倍频程点数设

谐振电路的原理和作用

谐振电路的原理和作用 含有电感线圈和电容器的无源(指不含独立电源)线性时不变电路在某个特定频率的外加电源作用下,对外呈纯电阻性质的现象。这一特定频率即为该电路的谐振频率。以谐振为主要工作状态的电路称谐振电路。无线电设备都用揩振电路完成调谐、滤波等功能。电力系统则需防止谐振以免引起过电流、过电压。 电路中的谐振有线性谐振、非线性谐振和参量谐振。前者是发生在线性时不变无源电路中的谐振,以串联谐振电路中的谐振为典型。非线性谐振发生在含有非线性元件电路内。由铁心线圈和线性电容器串联(或并联)而成的电路(习称铁磁谐振电路)就能发生非线性谐振。在正弦激励作用下,电路内会出现基波谐振、高次谐波谐振、分谐波谐振以及电流(或电压)的振幅和相位跳变的现象。这些现象统称铁磁谐振。参量谐振是发生在含时变元件电路内的谐振。一个凸极同步发电机带有容性负载的电路内就可能发生参量谐振。 串联谐振电路:用线性时不变的电感线圈和电容器串联成的谐振电路。这种电路产生的谐振称串联谐振,又称电压谐振。当外加电压的频率ω等于电路的谐振频率ω0时,除改变ω可使电路谐振外,调整L、C的值也能使电路谐振。谐振时电路内的能量过程是在电感和电容之间出现周期性的等量能量交换。以品质因数Q值表示电路的性能,Q值越大,谐振曲线越尖窄,则电路的选择性越好。考虑信号源的内阻时,Q值要下降,因此,串联谐振电路不宜与高内阻信号源一起作用。 并联谐振电路:用线性时不变电感线圈和电容器并联组成的谐振电路。其中的谐振称并联谐振,又称电流谐振。以Q表示电路的性能,电路内的能量过程与串联谐振电路类似。信号源内阻会降低Q 值,且内阻越小,品质因数值越小,所以并联谐振电路不宜与低内阻信号源一起使用。 式中R为电阻,L为电感,C为电容,ω为非谐振频率,ω0为谐振频率。电路内的能量过程与串联谐振电路类似。信号源内阻会降低Q 值,且内阻越小,品质因数值越小,所以并联谐振电路不宜与低内阻信号源一起用。 原理: 主要是指电感、电容并联谐振组成的LC振荡器。 因为LC回路有选频特性。理由:回路的等效阻抗Z=(-J/ωC)//(R+JωL),可知,阻抗Z与信号频率有关。不同频率的信号电流(同等大小的电流)在通过回路时,产生的电压是不同的。只有一个频率的信号电流产生的电压最大,就是当信号角频率ω=ω0=1/√LC时。此时回路阻抗最大,叫做并联谐振。 作用: RCL串联电路中的感抗与容抗有相互抵消的作用,即ωL-1/ωC=0,此时串联电路中的电抗为0,电流和电压同相位,称谓串联谐振。

RLC并联谐振电路

电路课程设计举例:以RLC并联谐振电路 1 ?电路课程设计目的 (1)验证RLC并联电路谐振条件及谐振电路的特点; (2)学习使用EWB仿真软件进行电路模拟。 2 ?仿真电路设计原理 本次设计的RLC串联电路图如下图所示。 图1 RLC并联谐振电路原理图 理论分析与计算: 根据图1所给出的元件参数具体计算过程为 1 1 1 1 Y j C j( C ) R j L R L 1 发生谐振时满足0C ,则RLC并联谐振角频率0和谐振频率f 0 o L 0 RLC并联谐振电路的特点如下。 (1)谐振时Y=G,电路呈电阻性,导纳的模最小丫 = J G2+B2 =G . (2 )若外施电流I s—定,谐振时,电压为最大,U °=h,且与外施电流同相。 G (3)电阻中的电流也达到最大,且与外施电流相等,I R = I S. (4)谐振时| L ^ | C=0,即电感电流和电容电流大小相等,方向相反。 3?谐振电路设计内容与步骤 (1)电路发生谐振的条件及验证方法 分别是

这里有几种方法可以观察电路发生串联谐振:

⑴ 利用电流表测量总电流 I s 和流经 R 的电流I R ,两者相等时即为并联谐振。 (2)利用示波器观察总电源与流经 R 的电流波形,两者同相即为并联谐振。 例题:已知电感 L 为0.02H,电容C 为50uf,电阻R 为200。 按上图进行EWB 的仿真,得到下图。 流经电阻R 的电流和总电流I 相等为10mA,流进电感L 和电容C 的总电流为5.550UF ,几乎 为零,所以电路达到谐振状态。 f o = 157.1Hz 50 uF

RLC并联谐振电路

RLC 并联谐振电路

电路课程设计举例:?以R L C并联谐振电路 1.电路课程设计目的 (1)验证屉C并联电路谐振条件及谐振电路的待点; (2)学习使用EWB仿真软件进行电路模拟。 2.仿真电路设计原理 本次设计的屉C串联电路图如下图所示。 图1屉C并联谐振电路原理图 理论分析与计算: 根据图1所给出的元件参数具体计算过程为 发生谐振时满足0()C =」一,则RLC并联谐振角频率0°和谐振频率/[分别是RLC并联谐振电路的待点如下。 (1)谐振时Y二G,电路呈电阻性,导纳的模最小|丫卜J G'+ J B'G? (2)若外施电流人一定,谐振时,电压为最大,[J丄,且与外施电流同相。 G (3)电阻中的电流也达到最大,且与外施电流相等,W (4)谐振时// +/c = 0,即电感电流和电容电流大小相等,方向相反。 3.谐振电路设计内容与步骤 (1)电路发生谐振的条件及验证方法 这里有儿种方法可以观察电路发生串联谐振: (1)利用电流表测量总电流人和流经R的电流人,两者相等时即为并联谐振。 (2)利用示波器观察总电源与流经R的电流波形,两者同相即为并联谐振。

例题:已知电感L为0. 02H,电容C为50uf,电阻R为2000。 由f =一计算得,f = 157.1Hz J 02兀亦」° 按上图进行EWB的仿真,得到下图。 流经电阻R的电流和总电流I相等为10mA,流进电感L和电容C的总电流为5. 550uF,儿乎为零,所以电路达到谐振状态。 总电源与流经R的电流波形同相,所以电路达到并联谐振状态。 4.实验体会和总结 这次实验我学会了运用EWB仿真RLC并联谐振电路,并且运用并联谐振的特点判断达到谐振状态。尤其是观察总电源与流经R的电流波形,两者同相即为并联谐振。这种方法我们只能在实验中看到,平时做题试卷上是不可能观察到的。这加深了我对谐振电路的理解。

振荡电路的原理

高频放大器 使用高频功率放大器的目的是放大高频大信号使发射机末级获得足够大的发射功率。 高频放大器的工作状态是由负载阻抗Rp、激励电压vb、供电电压VCC、VBB等4个参量决定的。如果VCC、VBB、vb 3个参变量不变,则放大器的工作状态就由负载电阻Rp决定。此时,放大器的电流、输出电压、功率、效率等随Rp而变化的特性,就叫做放大器的负载特性。 原理 放大电路所需的通频带由输入信号的频带来确定,为了不失真地放大信号,要求放大电路的通频带应大于信号的频带。如果放大电路的通频带小于信号的频带,由于信号的低频段或高频段的放大倍数下降过多,放大后的信号不能重现原来的形状,也就是输出信号产生了失真。这种失真称为放大电路的频率失真,由于它是线性的电抗元件引起的,在输出信号中并不产生新的频率成分,仅是原有各频率分量的相对大小和相位发生了变化,故这种失真是一种线性失真。 For personal use only in study and research; not for commercial use 高频小信号放大器的功用就是无失真的放大某一频率范围内的信号。按其频带宽度可以为窄带和宽带放大器,而最常用的是窄带放大器,它是以各种选频电路作负载,兼具阻变换和选频滤波功能。高频小信号放大器是通信设备中常用的功能电路,它所放大的信号频率在数百千赫至数百兆赫。高频小信号放大器的功能是实现对微弱的高频信号进行不失真的放大,从信号所含频谱来看,输入信号频谱与放大后输出信号的频谱是相同的。 本级振荡电路 本级振荡电路图 本级振荡电路采用改进型晶体振荡电路(克拉伯振荡电路),振荡频率由晶振决定,为6MHz,三极管的静态工作点由RP0控制,集电极电流ICQ,一般取0.5mA~4mA,ICQ过大会产生高次谐波,导致输出波形失真。调节RP1可使输出波形失真较小、波形较清晰,RP2用来调节本振信号的幅值,以便得到适当幅值的本振信号作为载波。 混频器 工作频率 混频器是多频工作器件,除指明射频信号工作频率外,还应注意本振和中频频率应用范围。

LC振荡电路的工作原理及特点

简单介绍LC振荡电路的工作原理及特点 LC振荡电路,顾名思义就是用电感L和电容C组成的一个选频网络的振荡电路,这个振荡电路用来产生一种高频正弦波信号。常见的LC振荡电路有好多种,比如变压器反馈式、电感三点式及电容三点式,它们的选频网络一般都采用LC并联谐振回路。这种振荡电路的辐射功率跟振荡频率的四次方成正比,如果要想让这种电路向外辐射足够大的电磁波的话,就必须提高其振荡频率,而且还必须是电路具备开放的形式。 LC振荡电路之所以有振荡,是因为该电路通过运用电容跟电感的储能特性,使得电磁这两种能量在交替转化,简而言之,由于电能和磁能都有最大和最小值,所以才有了振荡。当然,这只是一个理想情况,现实中,所有的电子元件都有一些损耗,能量在电容和电感之间转化是会被损耗或者泄露到外部,导致能量不断减小。所以LC 振荡电路必须要有放大元件,这个放大元件可以是三极管,也可以是集成运放或者其他的东西。有了这个放大元件,这个不断被消耗的振荡信号就会被反馈放大,从而我们会得到一个幅值跟频率都比较稳定的信号。 开机瞬间产生的电扰动经三极管V组成的放大器放大,然后由LC选频回路从众多的频率中选出谐振频率F0。并通过线圈L1和L2之间的互感耦合把信号反馈至三极管基极。设基极的瞬间电压极性为正。经倒相集电压瞬时极性为负,按变压器同名端的符号可以看出,L2的上端电压极性为负,反馈回基极的电压极性为正,满足相位平衡条件,偏离F0的其它频率的信号因为附加相移而不满足相位平衡条件,只要三极管电流放大系数B和L1与L2的匝数比合适,满足振幅条件,就能产生频率F0的振荡信号。 LC振荡电路物理模型的满足条件 ①整个电路的电阻R=0(包括线圈、导线),从能量角度看没有其它形式的能向内能转化,即热损耗为零。 ②电感线圈L集中了全部电路的电感,电容器C集中了全部电路的电容,无潜布电容存在。 ③LC振荡电路在发生电磁振荡时不向外界空间辐射电磁波,是严格意义上的闭合电路,LC电路内部只发生线圈磁场能与电容器电场能之间的相互转化,即便是电容器内产生的变化电场,线圈内产生的变化磁场也没有按麦克斯韦的电磁场理论激发相应的磁场和电场,向周围空间辐射电磁波。 能产生大小和方向都随周期发生变化的电流叫振荡电流。能产生振荡电流的电路叫振荡电路。其中最简单的振荡电路叫LC回路。 振荡电流是一种交变电流,是一种频率很高的交变电流,它无法用线圈在磁场中转动产生,只能是由振荡电路产生。 充电完毕(放电开始):电场能达到最大,磁场能为零,回路中感应电流i=0。 放电完毕(充电开始):电场能为零,磁场能达到最大,回路中感应电流达到最大。 充电过程:电场能在增加,磁场能在减小,回路中电流在减小,电容器上电量在增加。从能量看:磁场能在向电场能转化。 放电过程:电场能在减少,磁场能在增加,回路中电流在增加,电容器上的电量在减少。从能量看:电场能在向磁场能转化。 在振荡电路中产生振荡电流的过程中,电容器极板上的电荷,通过线圈的电流,以及跟电流和电荷相联系的

电路仿真实验报告

本科实验报告 实验名称:电路仿真 实验1 叠加定理的验证 1.原理图编辑: 分别调出接地符、电阻R1、R2、R3、R4,直流电压源、直流电流源,电流表电压表(Group:Indicators, Family:VOLTMETER 或

AMMETER)注意电流表和电压表的参考方向),并按上图连接; 2. 设置电路参数: 电阻R1=R2=R3=R4=1Ω,直流电压源V1为12V,直流电流源 I1为10A。 3.实验步骤: 1)、点击运行按钮记录电压表电流表的值U1和I1; 2)、点击停止按钮记录,将直流电压源的电压值设置为0V,再次点击运行按钮记录电压表电流表的值U2和I2; 3)、点击停止按钮记录,将直流电压源的电压值设置为12V,将直流电流源的电流值设置为0A,再次点击运行按钮记录电压表电流表的值U3和I3; 4.根据叠加电路分析原理,每一元件的电流或电压可以看成是每一个独立源单独作用于电路时,在该元件上产生的电流或电压的代数和。 所以,正常情况下应有U1=U2+U3,I1=I2+I3; 经实验仿真: 当电压源和电流源共同作用时,U1=-1.6V I1=6.8A. 当电压源短路即设为0V,电流源作用时,U2=-4V I2=2A 当电压源作用,电流源断路即设为0A时,U3=2.4V I3=4.8A

所以有U1=U2+U3=-4+2.4=-1.6V I1=I2+I3=2+4.8=6.8A 验证了原理 实验2 并联谐振电路仿真 2.原理图编辑: 分别调出接地符、电阻R1、R2,电容C1,电感L1,信号源V1,按上图连接并修改按照例如修改电路的网络标号; 3.设置电路参数: 电阻R1=10Ω,电阻R2=2KΩ,电感L1=2.5mH,电容C1=40uF。信号源V1设置为AC=5v,Voff=0,Freqence=500Hz。 4.分析参数设置: AC分析:频率范围1HZ—100MHZ,纵坐标为10倍频程,扫描点数为10,观察输出节点为Vout响应。 TRAN分析:分析5个周期输出节点为Vout的时域响应。 实验结果: 要求将实验分析的数据保存 (包括图形和数据),并验证结果是否正确,最后提交实验报告时需要将实验结果附在实验报告后。 根据并联谐振电路原理,谐振时节点out电压最大且谐振频率为w0=1/LC=1000 10,f0=w0/2 =503.29Hz 谐振时节点out电压 * 理论值由分压公式得u=2000/(2000+10)*5=4.9751V.

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实验1 叠加定理的验证 一、电路图 二、实验步骤 1.原理图编辑: 分别调出接地符、电阻R1、R2、R3、R4,直流电压源、直流电流源,电流表电压表(注意电流表和电压表的参考方向),并按上图连接; 2.设置电路参数: 电阻R1=R2=R3=R4=1Ω,直流电压源V1为12V,直流电流源 I1为 10A。 3.实验步骤:

1)、点击运行按钮记录电压表电流表的值U1和I1; 2)、点击停止按钮记录,将直流电压源的电压值设置为0V,再次点击运行按钮记录电压表电流表的值U2和I2; 3)、点击停止按钮记录,将直流电压源的电压值设置为12V,将直流电流源的电流值设置为0A,再次点击运行按钮记录电压表电流表的值U3和I3; 根据电路分析原理,解释三者是什么关系?并在实验报告中验证原理。 三、实验数据: 电压电流U/V I/A 第一组12V 10A 6.800 -1.600 第二组0V 10A 2.000 -4.000 第三组12V 0A 4.800 2.400 四、实验数据处理: U2 + U3 = 2.000V + 4.800V = 6.800V = U3 I2 + I3 = (-4.000A) + 2.400A= -1.600A = I1 五、实验结论: 由电路分析叠加原理知:由线性电路、线性受控源及独立源组成的电路中,每一元件的电流或电压可以看成是每一个独立源单独作用

时,在该元件上产生的的电流或电压的代数和。 本次实验中,第一组各数据等于第二组与第三组各对应实验数据之和,与叠加原理吻合,验证了叠加原理的正确性,即每一元件的电流或电压可以看成是每一个独立源单独作用时,在该元件上产生的的电流或电压的代数和。

电路仿真课程设计

电路仿真课程设计 设计题目:基于Multisim 的并联谐振电路的仿真分析姓名:李浩 指导老师:李勇峰 专业班级: 2011应用电子班 实验时间 2014年7月6日 2014年7月6日

基于Multisim 的并联谐振电路的仿真分析 1 并联谐振电路的理论分析 串联谐振电路适用于信号源内阻等于零或很小的情况,如果信号源内阻很大,将严重降低回路的品质因数,使选择性显著变差,此时必须采用并联谐振电路。LC 并联电路如图1所示,它由信号源、电感、电容并联组成,R 1 是线圈 L 1的直流损耗电阻,R 1 =1Ω,C 1 = 1μf,L 1 = 10 mH,电流源频率为1591 Hz( 并 联谐振电路只适用于高内阻信号源,电感线圈与电容并联的谐振频率不仅与L,C 有关,而且与损耗电阻有关。相同的电感线圈和电容组成的并联电路的谐振频率小于其串联电路的谐振频率。根据理论公式计算出它的谐振频率为1591 Hz,所以图1中电流源的频率为1 591 Hz) ,电流峰值为10 mA( 有效值为7. 07 mA) ,LC 并联谐振电路两端和电流源相连。电路的等效阻抗为 图1 LC 并联谐振电路 通常要求线圈电阻很小,发生谐振时,ωL>>R,则式( 1) 可写成 LC 并联电路的谐振条件可简化为

则有 或 并联谐振电路有以下特征: 1) 发生并联谐振时,信号源电压与总电流I 0相位相同,L C 并联电路对电源 呈现出纯电阻特性,即谐振阻抗| Z | 相当于一个纯电阻, 图1 所示电路中发生并联谐振时,|Z | = 10 kΩ。阻抗值由电路参数决定,与电源频率无关。 2) 发生并联谐振时,并联的2 条支路的电流是总电流I 0的Q 倍,即Ic = I L = QI 0,不过,I c和I L 的相位相反,总电流I 与非谐振时相比达到最小值。因此, 并联谐振又称为电流谐振。 3) 并联谐振电路的特性阻抗ρ和品质因数Q。Q 的定义为发生谐振时线圈的感抗( 或电容的容抗) 与电阻R的比值,即 从图1 所示的电路参数可计算出该谐振电路的特性阻抗ρ = 100 Ω,品质因数Q = 102,Q 的大小取决于电路的参数,Q 值越大( 在L 和C 值不变时,R值越小) ,谐振时电路的阻抗| Z | 也越大。4) 由于阻抗在谐振时最大,在LC 并联电路两端产生的电压也最大。 并联谐振要求电源的内阻越大越好。在无线电工程和电子技术中,正是利用并联谐振回路的阻抗高、产生的电压也最大等特点选择所需的信号或消除干扰的。但

谐振的原理

https://www.360docs.net/doc/2611789100.html, 谐振的原理,华天电力是串联谐振装置的生产厂家,15年致立研发标准、稳定、安全的电力测试设备,专业电测,产品选型丰富,找串联谐振,就选华天电力。 谐振就是电路中既有感性原件又有容性原件,感性原件是通直流阻交流,容性原件是通交流阻直流,物理上用相位来描述,感性原件和容性原件的相位正好相反,而感性原件和容性原件在电路中呈现的阻性在某个频率下会相等,及大小相等,方向相反,这样的电路称为谐振电路,该频率称为谐振频率。 电路谐振的原理 Uc=I/ωC,UL=I*ωL,UR=I*R,U=Uc+UL+UR,当LRC串联回路中的感抗与试品容抗相等时,电感中的磁场能量与试品电容中的电场能量相互补偿,试品所需的无功功率全部由电抗器供给,电源只提供回路的有功损耗。电源电压与谐振回路电流同相位,电感上的电压降与电容上的压降大小相等,相位相反。由图1可知,当ωL=1/ωc,回路的谐振频率f=1/2π√LC,也就是说,电路发生串联谐振,电源提供很小的励磁电压,试品上就能得到很高的电压,电源频率为谐振频率。 当电源频率(f)、电感(L)及被试设备电容(C)满足下式时回路处于串联谐振状态此时:f=1/2π√LC,回路中电流为I=Ulx/R,被试设备电压为Ucx=I/ωCx输出电压与励磁电压之比为试验回路的品质因数:Q=Ucx/Ulx=(ωL)/R,由于试验回路中电阻R很小,故试验回路品质因数很大。 一般正常时可达50以上,既输出电压是励磁电压50倍,因此用较低容量的试验变压器就能得到较高的试验电压。这样就解决了在一般的交流耐压试验中试验变压器容量不能满足试验要求的问题。而此时电容量与电感的关系为ωL=1/ωc,因为对某个试品而言,电容

并联谐振电路课设论文

摘要 在现代社会生活中并联谐振应用的例子比较多,在各种收音机、放大器电路中,或多或少的都会有并联谐振电路,因此对此电路特性的研究也是有其实际意义的。通过查阅资料可以知道,电路的谐振现象是对某一频率信号的特殊状态。电路的并联谐振现象是电路中对某一频率的特殊状态。本文利用Multisim软件对由理想元件组成的并联谐振电路进行计算机辅助分析,实例证明,算例仿真的结果和理论分析值相吻合,不仅有利于学生对知识的掌握和概念的理解,也有利于判断理论分析的正确性。 关键词:Multisim,并联谐振,电路仿真

Abstract Parallel resonance circuit is a special state circuit for a frequency.In this paper,the computer-aided analysis,examples prove the parallel resonant circuit is composed of ideal element using the Multisim software,the simulation results and theoretical analysis are consistent with the values,not only helps students understandthe knowledge and concepts,but also conductive tojudge the validity of theoretical analysis. Keyword:M ultisim,parallel resonance, circuit simulation

LC滤波电路原理与设计详解

LC滤波电路 LC滤波器也称为无源滤波器,是传统的谐波补偿装置。LC滤波器之所以称为无源滤波器,顾名思义,就是该装置不需要额外提供电源。LC滤波器一般是由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成,与谐波源并联,除起滤波作用外,还兼顾无功补偿的需要; 无源滤波器,又称LC滤波器,是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路,可滤除某一次或多次谐波,最普通易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串联,可对主要次谐波(3、5、7)构成低阻抗旁路;单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器都属于无源滤波器。\ LC滤波器的适用场合 无源LC电路不易集成,通常电源中整流后的滤波电路均采用无源电路,且在大电流负载时应采用LC电路。 有源滤波器适用场合 有源滤波器电路不适于高压大电流的负载,只适用于信号处理, 滤波是信号处理中的一个重要概念。滤波分经典滤波和现代滤波。 经典滤波的概念,是根据富立叶分析和变换提出的一个工程概念。根据高等数学理论,任何一个满足一定条件的信号,都可以被看成是由无限个正弦波叠加而成。换句话说,就是工程信号是不同频率的正弦波线性叠加而成的,组成信号的不同频率的正弦波叫做信号的频率成分或叫做谐波成分。只允许一定频率范围内的信号成分正常通过,而阻止另一部分频率成分通过的电路,叫做经典滤波器或滤波电路 电容滤波电路电感滤波电路作用原理 整流电路的输出电压不是纯粹的直流,从示波器观察整流电路的输出,与直流相差很大,波形中含有较大的脉动成分,称为纹波。为获得比较理想的直流电压,需要利用具有储能作用的电抗性元件(如电容、电感)组成的滤波电路来滤除整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压。 常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。有源滤波的主要形式是有源RC滤波,也被称作电子滤波器。直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示,此值越大,则滤波器的滤波效果越差。 脉动系数(S)=输出电压交流分量的基波最大值/输出电压的直流分量 半波整流输出电压的脉动系数为S=1.57,全波整流和桥式整流的输出电压的脉动系数S≈O.67。对于全波和桥式整流电路采用C型滤波电路后,其脉动

LC并联谐振回路

L C并联谐振回路 Revised by Petrel at 2021

并联谐振回路实验电路及原理 1.LC并联谐振回路的等效阻抗 图1?LC并联谐振回路LC并联回路如图1所示,其中R表示回路的等效损 耗电阻。由图可知,LC并联谐振回路的等效阻抗为 (1) 考虑到通常有,所以 (2) 2.LC并联谐振回路具有以下特点 由式(2)可知,LC并联谐振回路具有以下特点: (1)回路的谐振频率为 或(3) (2)谐振时,回路的等效阻抗为纯电阻性质,并达到最大值,即 (4) 式中,,称为回路品质因数,其值一般在几十至几百范围内。 图?2

由式(2)可画出回路的阻抗频率响应和相频 响应如图2所示。由图及式(4)可见,R 值越小,Q 值越大,谐振时的阻抗值就越大,相角频 率变化的程度越急剧,选频效果越好。 (3)谐振时输入电流与回路电流之间的关系 由图1和式(4)有 通常,所以。可见谐振时,LC 并联电路的回路电流或比输入电流大得多,即的影响可忽略。这个结论对于分析LC 正弦波振荡电路的相位关系十分有用。 仿真电路图形 工作运行环境 仿真电路运行结果 结果为单位谐振曲线。 谐振时,回路呈现纯电导,且谐振导纳最小(或谐振阻抗最大)。回路电压U 与外加信号源频率之间的幅频特性曲线称为谐振曲线。谐振时,回路电压U00最大。任意频率下的回路电压U 与谐振时回路电压U00之比称为单位谐振函数,用N(f)表示。N(f)曲线称为单位谐振曲线。 实验总结: (1)LC 并联谐振回路幅频曲线所显示的选频特性在高频电路里有着非常重要的作用,其选频性能的好坏可由通频带和选择性(回路Q 值)这两个相互矛盾的指标来衡量。矩形系数则是综合说明这两个指标的一个参数,可以衡量 (a)阻抗频率 响应 (b)相频响应

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