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分析RLC串聯電路的頻率響應的函數曲線

發布時間:2014/10/13 20:44:39 訪問次數:3601

   根據諧振發生時,電容和電感上電壓的向量和為O的特性,此時電阻上的輸出電壓將與輸入電壓基本一致。在圖4-21中分別移動游標Cl、C2到兩路信號同一周期的峰值處后,用戶將會發現,此時游標C2與Cl的位置重合,M27C2001-12F6這是因為電阻是線性元件,所以兩路信號之間沒有相位差,因此在圖4-21中,游標Cl與C2的時間差dT為Os。

   如果保持圖4-19中的測量電路不變,關閉圖4-20和圖4-21中的虛擬儀器FGEN和Scope,打開虛擬儀器Bode Analyzer,并將Bode Analyzer中的參數按照圖4-22中所示來設置后,單擊Run按鈕,利用Bode Analyzer分析RLC串聯電路的頻率響應的函數曲線如圖4-22和圖4-23所示。

      

   在RC濾波電路中已經為讀者介紹過:工程上以放大707/1000時為界限,定義了濾波電路的通頻帶。在RLC串聯電路中同樣以放大707/1000為界限定義了電路的通頻帶。從圖4-22中可知,RLC電路的幅度頻率響應曲線接近圓弧形,所以RLC電路有兩個截止頻率,在這兩個截止頻率之間的頻帶范圍就是RLC串聯電路的通頻帶。

   設RLC串聯電路的通頻帶為Bw,則Bw和品質因數Q、諧振頻率fo乏間的關系可以用下面的表達式來表示;

   根據式(4.3-4)、式(4.3-3)、式(4.3-2)和圖4-19中電路元件的參數,可以計算出理論上RLC串聯電路的通頻帶為15910Hz。在實際電路中,由于電路元件的參數偏離標稱值等原因,所得到的通頻帶的數值與理論數值略有出入。

   在圖4-22中向右移動游標到增益為707/1000附近處(圖4-22中為0.69),此時對應的頻率為166.89Hz;繼續向右移動游標到下一個增益為707/1000附近處(圖4-23中為0.70),此時對應的頻率為15317.46Hz,兩次移動游標所得的頻率值的差就是在NI ELVIS下測試得到的RLC串聯電路的通頻帶,本例中計算得到的數值與理論數值比較接近。


   根據諧振發生時,電容和電感上電壓的向量和為O的特性,此時電阻上的輸出電壓將與輸入電壓基本一致。在圖4-21中分別移動游標Cl、C2到兩路信號同一周期的峰值處后,用戶將會發現,此時游標C2與Cl的位置重合,M27C2001-12F6這是因為電阻是線性元件,所以兩路信號之間沒有相位差,因此在圖4-21中,游標Cl與C2的時間差dT為Os。

   如果保持圖4-19中的測量電路不變,關閉圖4-20和圖4-21中的虛擬儀器FGEN和Scope,打開虛擬儀器Bode Analyzer,并將Bode Analyzer中的參數按照圖4-22中所示來設置后,單擊Run按鈕,利用Bode Analyzer分析RLC串聯電路的頻率響應的函數曲線如圖4-22和圖4-23所示。

      

   在RC濾波電路中已經為讀者介紹過:工程上以放大707/1000時為界限,定義了濾波電路的通頻帶。在RLC串聯電路中同樣以放大707/1000為界限定義了電路的通頻帶。從圖4-22中可知,RLC電路的幅度頻率響應曲線接近圓弧形,所以RLC電路有兩個截止頻率,在這兩個截止頻率之間的頻帶范圍就是RLC串聯電路的通頻帶。

   設RLC串聯電路的通頻帶為Bw,則Bw和品質因數Q、諧振頻率fo乏間的關系可以用下面的表達式來表示;

   根據式(4.3-4)、式(4.3-3)、式(4.3-2)和圖4-19中電路元件的參數,可以計算出理論上RLC串聯電路的通頻帶為15910Hz。在實際電路中,由于電路元件的參數偏離標稱值等原因,所得到的通頻帶的數值與理論數值略有出入。

   在圖4-22中向右移動游標到增益為707/1000附近處(圖4-22中為0.69),此時對應的頻率為166.89Hz;繼續向右移動游標到下一個增益為707/1000附近處(圖4-23中為0.70),此時對應的頻率為15317.46Hz,兩次移動游標所得的頻率值的差就是在NI ELVIS下測試得到的RLC串聯電路的通頻帶,本例中計算得到的數值與理論數值比較接近。


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