用计算机研究RLC并串联电路的方法

在无线电技术中广泛地利用谐振电路来选频,各广播电台以不同频率的电磁波向空间发射自己的讯号,调节收音机中谐振电路的可变电容,可将不同频率的各个电台分别接收,当电容C,电感L,电阻R三类元件同时出现一个电路中时,就会发生一种新现象-谐振,这谐振电路是实际中有着重要的作用,谐振电路主要有串联谐振和并联谐振两种,我们讨论以串联谐振电路为主。后面一点讨论并联谐振RLC电路、本篇利用计算机研究求出RLC串联与并联电路谐振状态的品质因数Q的值．     

用函数记录仪描绘RLC电路谐振曲线

RLC电路谐振曲线的测绘在普通物理实验中一般采用测点描线的方法,其实验线路如图1所示,分别测出各分立频率点对应的电阻R上的电压值,然后描点作图,作出谐振曲线。这种方法测量速度慢,作出的曲线准确性差,笔者增加一台x-y单笔函数记录仪     

信号发生器输出幅度对RLC串联谐振电路特性的影响

通过实验研究了信号发生器输出幅度对RLC串联谐振电路的谐振频率、电感线圈的等效电阻及品质因数等的影响。在RLC串联谐振电路中,保持电阻R、电容C、电感L不变,改变正弦信号发生器输出电压幅度,研究谐振电路的特性。结果表明,信号发生器输出电压的幅度越小,测量得到的谐振频率更接近理论值,随着信号发生器输出电压幅度的增大,电感线圈的等效电阻在增大,谐振电路的品质因数在减小,通频带宽度没有变化。     

Multisim和Excel在谐振电路实训教学中的应用

在分析串联电路谐振特性时由于测试仪器的限制,导致在传统实训教学中,难以实时监测电路中电感和电容的电压响应随激励频率变化的动态过程。而利用Multisim可以实现对串联电路谐振特性的仿真测试,并将测试结果用Excel图表功能绘制出理想的谐振曲线,从而准确直观地揭示出串联电路选频特性的实质,对传统实训教学起到很好的补益作用。     

无线能量传输系统双LCC谐振补偿电路研究

针对双LCC谐振补偿电路结构的研究中缺乏考虑系统增益特性,忽略电路整体的输出特性的不足,提出采用基于互感模型的阻抗特性分析法,该方法兼顾谐振系统的输出特性,确定一个与负载和耦合系数无关的固定频率点,在此频率点下发现了谐振电路具有纯阻性和恒流源输出的特性.提出两种实现前级H桥变换器ZVS的参数优化方法,从谐振电路增益角度对比分析了这两种优化参数方法对谐振系统输出特性不同的影响.设计了一台3.3kW的基于双LCC谐振补偿电路的变换器,仿真和实验验证了针对谐振补偿电路特性的分析及优化方法的正确性.     

论二阶电路的谐振频率

本文在二阶电路传输函数的基础上讨论了它的固有频率与输出响应峰值频率的关系和固有频率与输入电流电压同相频率关系,发现二阶电路的谐振频率不是零输入电抗的频率,而是它的固有频率．但在调谐实践中以输出响应的峰值频率作为谐振指示是合适的．     

关于品质因数Q的定义的探讨

RLC谐振电路对输入信号具有选择性能,这个性能已被广泛应用于无线电工程技术中。谐振电路选择性能的优劣是与谐振曲线的锐度息息相关的,后者取决于诸振电路参数L,R,C。在无线电工程技术中,人们通常用一个值Q来表征谐振电路的这种性能。这个比值Q称之为品质因数,工程上又称Q值。文献中,曾给出过多种Q定义形式,现将有代表性的四种形式列表如下：据此,可知Q定又通常所见有如下四种形式：定义1：式中ω0是谐振频率,BW是通频带。定义2：谐振容纳谐振电导定义3：Q3定义4：以上四种Q定义分别由几个文献论述三种类型谐振电路时所引…     

RLC混联电路中串并联谐振判断方法

针对谐振电路中谐振频率判断方法不明确的问题,提出用阻抗或导纳虚部为零来对应判断串并联谐振.从具有普遍性的RLC混联结构入手,对电路进行结构直观判断,用数学推导,通过Multisim进行仿真分析,对实例进行验证.为应用电路中谐振点进行判断提供可靠的依据.     

基于谐振频率的微机械加速度计温度补偿方法

针对硅基微机械加速度计零偏往往随温度改变而漂移的问题,设计了一种新型的温度补偿电路.通过理论研究和实验测试,发现微机械加速度计谐振频率与温度呈现非常好的线性关系.谐振频率与表头弹性梁的弹性系数的二次方根呈正比关系,而温度对于弹性系数的影响主要有3方面:弹性模量随温度的改变、机械热膨胀和热应力.通过Matlab数值仿真的方法,仿真和模拟了加速度计表头固有谐振频率与温度的关系,该仿真结果与实验测试结果符合得很好.基于以上分析,提出了一种新型温度补偿电路,通过在FPGA中设计数字锁相环模块实时检测和跟踪加速度计当前温度下的谐振频率值作为温度信号,进而补偿系统零偏输出.结果表明:在-30~60,℃全温度范围内,补偿后系统温漂峰峰值由初始的541.8,mg降低到46.0,mg,满足了工程应用需求.     

含钴基非晶带线圈LC振荡电路谐振特性的研究

含Co71.8Fe4.9Nb0.8Si7.5B15非晶带的电感线圈与电容Cs串联再与电容Cp并联,组成仿石英晶体振荡电路.实验发现,与石英晶体振荡电路有2个固有谐振频率不同,仿石英晶体振荡电路有3个固有谐振频率,一个串联谐振频率fs,另一个并联谐振频率fp,还有第3个谐振频率ft.当外磁场作用在钴基非晶带上,仿石英晶体振荡电路串联谐振频率fs和并联谐振频率fp向高频移动,第3个谐振频率ft基本不变.根据钴基非晶带在交流磁化下的磁滞损耗和巨磁阻抗效应,解释了上述现象.     

感应电能传输系统环流抑制方法

感应电能传输技术是一种利用磁场耦合来实现电能以无接触的方式进行传输的技术。在系统中,由于开关管在谐振电容电压非零点切换会导致环流的出现。环流使谐振电容电压波形发生畸变,EMI增强,开关管损耗增大,严重影响系统的稳定性和传输效率 ［6］。通过分析指出谐振频率变化是环流产生的原因。通过分析开关管在谐振电压过零点之前和过零点之后切换时环流的特点以及开关频率与谐振频率之间的关系,提出一种通过实时检测环流方向,动态调节开关频率与谐振频率一致,以保证开关管在谐振电容电压过零点切换,从而抑制环流。给出了以FPGA芯片为载体的环流抑制系统的设计方案。通过搭建硬件电路验证了该控制方法的有效性。     

基于氧化铝陶瓷的无线无源湿度传感器的制备和测试

通过湿度感应技术与近场电磁耦合原理相结合,构成了基于氧化铝陶瓷的无线无源湿度传感系统。此传感器包含叉指电容与电感线圈构成的LC谐振电路和由聚酰亚胺薄膜构成的湿敏结构。当聚酰亚胺薄膜吸收水分子后,聚酰亚胺和水组成的复合体系的介电常数发生变化,导致LC电路的谐振频率发生改变,通过读取天线将传感器频率信号读取出来。搭建湿度测试平台对传感器进行测试,结果表明传感器的谐振频率随着密闭环境中空气湿度的线性增大而呈线性减小的趋势。当湿度从50%RH变化到88%RH的时候,传感器谐振频率从113.712 1 MHz变化到92.311 5 MHz,灵敏度为0.545MHz/%RH。     

超声波传感器谐振规律的实验研究

由于晶体超声波谐振子泛音的存在，谐振频率点并不唯一。而超声波测量系统频率的选择至关重要。为确定用于流量测量的超声波传感器的谐振频率，设计了实验测试方案，即用函数信号发生器给发射传感器输入幅度相同、频率不同的方波激励信号，用示波器观测接收传感器输出信号，记录接收探头随频率递增时，幅度较大极值点所对应的频率。然后，以数据拟合的方法寻求晶体超声波谐振子各谐振频率点分布的规律。实验结果表明：根据这些幅度较大极值点寻求的谐振频率点分布的拟合线，基本符合一般极值点对应频率的分布规律，反过来证明了研究所得的该种传感器谐振频率点分布规律的正确性，这为流量测量中超声波频率设定提供依据。     

LLC—型串并联谐振变换器小信号电路模型

本文借用自动控制理论中主导极点的概念，指出在静态时，谐振变量决定于代表谐振特性的主导极点，而滤波变量则由于滤波极点的作用，近似为直流（忽略纹波）；在动态时，控制频率的变化相对开关频率的变化为慢变化，慢变化仅仅引起样点的变化。在这一理论指导下，推导出混合串并联型谐振变换器小信号电路模型。     

超声电机驱动电源频率跟踪系统的研究

本文在研究超声电机对双相驱动电源的特殊要求的基础上,设计了一套针对超声电机驱动电源用的频率跟踪系统,同传统的超声电机用的双相电源中的频率跟踪系统相比,此系统具有可以在一定范围内测试出超声电机的谐振频率点,并能准确跟踪到谐振频率点的变化等优点.     

LLC一型串并联谐振变换器小信号电路模型

本文借用自动控制理论中主导极点的概念，指出在静态时，谐振变量决定于代表谐振持性的主导极点，而滤波变量则由于滤波极点的作用，近似为直流（忽略纹波）；在动态时，控制频率的变化相对开关频率的变化为慢变化，慢变化仅仅引起样点的变化。在这一理论指导下，推导出混合串并联型谐振变换器小信号电路模型。     

关于RLC串联谐振曲线的讨论

谐振是交流电路中的一种特殊现象,它在无线电和电工技术中得到了广泛应用。 RLC串联谐振电路是一种常见的谐振电路。在无线电通讯技术中,正是利用这种电路的谐振特点,使微弱信号电压输入到电路,从而在电容或电感上获得比输入电压大许多倍的输出电压,以达到选择所需的通讯信号目的。     

谐振电路品质因数的计算

品质因数是谐振电路中一个非常重要的参数。文章从RLC谐振电路品质因数的定义出发，给出了一般RLC电路谐振时品质因数的计算方法，即当电路谐振时先计算端口的阻抗或导纳，得到等效的串联或并联电路的R、L、C参数，然后套用串、并联谐振电路的品质因数计算公式即可。实践证明，该方法简单、正确。     

谐振式光纤陀螺谐振频率锁定方法研究

谐振式光纤陀螺(RFOG)是基于光学Sagnac效应的高精度惯性传感器件。为了避免激光器线宽展宽以及实现环路快速锁定,提出了一种新的谐振式光纤陀螺谐振频率锁定方法,即利用解调曲线在其谐振点附近的近似线性,进行最小二乘的三次曲线拟合,相比于理论的四次方程式求解,减小了计算量,且利用PWM方法能提高D/A的有效位数,从而提高反馈控制电压的精度,进而调节腔长对谐振点进行高精度、低时延的锁定。仿真结果表明,利用三次拟合曲线进行的反馈控制,相比于利用解调曲线谐振点处斜率的直接反馈,在相同的谐振频率偏移下,其反馈次数将减少。     

求解RLC谐振电路的一种简便算法

分析讨论了串联谐振和并联谐振的谐振频率,并给出了谐振时电阻、电感、电容元件上的电流和电压的大小,从谐振时电路呈纯电阻特性入手,对RLC谐振电路进行了理论分析,从而找到了一种求解谐振电路的简便方法。