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
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。
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- 1 ------- 1 iD.DDmA|lk
-w- 5.5<90 A WOOmA]
A'157.1 HDUC^.I
D DOI Olvn
2DU Ohm
TL.
.
—!— 50 UF
.02 H。