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RLC电路的特性研究

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(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...

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