含有电感、电容和电阻元件的单口网络,在某些工作频率上,出现端口电压和电流波形相位相同的情况时,称电路发生谐振。能发生谐振的电路,称为谐振电路。谐振电路在电子和通信工程中得到广泛应用。
RLC串联谐振电路
图12-15(a)表示RLC串联谐振电路,图12-15(b)是它的相量模型,由此求出驱动点阻抗为
图12-15
任意一个由电阻R、电感L和电容C构成的无源二端网络,当输入电流与输入电压同相时电路发生谐振。对谐振现象的研究具有重大的实际意义,一方面谐振现象广泛应用于电子技术中的选频及滤波电路,另一方面在电力系统中发生谐振确实非常危险的,应加以避免或抑制,RLC串联谐振电路实验是“电路分析”中的常规实验,实验目的是为了深入理解和掌握RLC串联谐振电路的谐振条件及阻抗、电流、电压特点,并通过调节信号源频率测定谐振特性曲线。
通过传统实验与仿真相结合的方法,利用传统实验对RLC串联电路的谐振特性进行测量。测量结果表明,传统实验由于元器件存在较大误差,导致某些实验数据偏离理论值较大,不利于我们对串联谐振电路理论知识的理解与吸收,为此,以仿真软件为平台,在理论学习与传统实验之间牵线搭桥,对RLC串联电路的谐振特性进行了一系列仿真。通过理论值、实际测量值及软件仿真值三者的横向比较,让我们对传统实验中存在的问题也能有一定的认识。
品质因素对电路特性的影响
对RLC串联谐振电路,回路电流随输入信号频率的变化而变化,在谐振频率f0处,回路电流最大,而远离f0的频段,回路电流被较大的抑制,这一特性称为选择性。电路的品质因素Q越大,回路电流谐振曲线就越抖。选择性也越好。