RLC电路的特性研究

(FB318 型 RLC 电路实验仪)实验讲义杭州精科仪器有限公司RLC 电路特性的讨论电容、电感元件在沟通电路中的阻抗是随着电源频率的改变而变化的。将正弦沟通电压加到电阻、电容和电感组成的电路中时，各元件上的电压及相位会随着变化，这称作电路的稳态特性；将一个阶跃电压加到 RLC 元件组成的电路中时，电路的状态会由一个平衡态转变到另一个平衡态，各元件上的电压会出现有规律的变化，这称为电路的暂态特性。【实验目的】1．观测RC 和串联电路的幅频特性和相频特性2．了解RLC 串联、并联电路的相频特性和幅频特性3．观察和讨论RLC 电路的串联谐振和并联谐振现象4．观察RC 和电路的暂态过程，理解时间常数的意义5．观察RLC 串联电路的暂态过程及其阻尼振荡规律6．了解和熟悉半波整流和桥式整流电路以及低通滤波电路的特性【实验仪器】1．FB318 型RLC 电路实验仪2．双踪示波器（用户自备）3．数字存储示波器（选用，用户自备）【实验原理】一．RC 串联电路的稳态特性1．RC 串联电路的频率特性在图 1 所示电路中，电阻、电容的电压有以下关系式：I=U√R2+(1ω⋅C)2 ， U A=I⋅R ， UC= Iω⋅C ， φ=−arctan1ω⋅C⋅R其中为沟通电源的角频率，为沟通电源的电压有效值，为电流和电源电压的相位差，它与角频率的关系见图可见当增加时，和增加，而减小。当很小时φ→−π2 , ω很大时φ→0。2．RC 低通滤波电路如图 3 所示，其中为输入电压，为输出电压，则有它是一个复数，其模为： UOUi=11+ j⋅ω⋅R⋅C设ω0= 1R⋅C ,则由上式可知：|UOUi|=1√1+(ω⋅R⋅C )2ω=0 时，|UOUi|=1 ，ω=ω0时 |UOUi|= 1√2=0.707 ，ω→∞ 时 |UOUi|=0可见 |UOUi| 随的变化而变化，并且当ω<ω0时，|UOUi|变化较小，ω>ω0时，|UOUi|明显下降。这就是低通滤波器的工作原理，它使较低频率的信号容易通过，而阻止较高频率的信号通过。 3．RC 高通滤波电路：精品文档---下载后可任意编辑RC 高通滤波电路的原理图见图 4根据图 4 分析可知有：|UOUi|=1√1+(1ω⋅R⋅C)2 ， 同样令ω0= 1R⋅C 则：ω=0 时, |UOUi|=0，ω=ω0时, |UOUi|= 1√2=0.707，ω→∞ 时,|UOUi|=1可见该电路的特性与低通滤波电路相反，它对低频信号的衰减较大，而高频信号容易通过，衰减很小，通常称作高通滤波电路。二．串联电路的稳态特性：串联电路如图 5 所示可见电路中I , U , UR, U L有以下关系：I=U√R2+(ω⋅L)2 U R=I⋅R...