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
word/media/image1_1.png
发生谐振时满足word/media/image2_1.png ,则RLC并联谐振角频率word/media/image3_1.png和谐振频率word/media/image4_1.png分别是
word/media/image5_1.png
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word/media/image6_1.png.
(2)若外施电流word/media/image7_1.png一定,谐振时,电压为最大,word/media/image8_1.png,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,word/media/image9_1.png.
(4)谐振时word/media/image10_1.png,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word/media/image11_1.png和流经R的电流word/media/image12_1.png,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20066118552832dc1b8223d8b3abd7bf821.png
由1bd028533ef90a7316fe520de40a7d40.png
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。
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