主要内容

分析RLC电路的响应

这个例子展示了如何分析常见的RLC电路的时间和频率响应函数的物理参数使用控制系统工具箱™函数。

带通RLC网络

下面的图显示了带通RLC电路的并行形式:

图1:带通RLC网络。

输入输出电压的传递函数:

$ $ G (s) = {s / (RC) \ / s ^ 2 + s / (RC) + 1 / (LC)} $ $

该产品信用证控制带通频率钢筋混凝土控制传递带的宽窄。建立一个带通滤波器调谐频率1 rad / s,集L = C = 1和使用R优化过滤乐队。

分析了电路的频率响应

波德图是一种方便的工具,调查RLC网络的带通特性。使用特遣部队指定电路的传递函数值

% | L R = = C = 1 |:R = 1;L = 1;C = 1;G =特遣部队([1 / (R * C) 0], [1 1 / (R * C) 1 / (L * C)))
G = s - - - - - - - - - - - - ^ 2 +年代+ 1连续时间传递函数。

下一步,使用波德画出电路的频率响应:

波德(G)、网格

正如所料,RLC滤波器最大增益的频率1 rad / s。然而,衰减只有-10 db五年远离这个频率。传递带窄,试着增加的R值如下:

R1 = 5;G1 =特遣部队([1 / (R1 * C) 0], [1 1 / (R1 * C) 1 / (L * C)));R2 = 20;G2 =特遣部队([1 / (R2 * C) 0], [1 1 / (R2 * C) 1 / (L * C)));波德(G,“b”G1,“r”G2,‘g’)、网格传奇(“R = 1”,“R = 5”,' R = 20 ')

电阻的值R = 20给一个过滤器勉强调整1 rad / s的目标频率。

分析电路的时间响应

我们可以确认衰减电路的特性G2(R = 20)通过模拟滤波器变换正弦波频率0.9,1和1.1 rad / s:

t = 0:0.05:250;选择= timeoptions;opt.Title。FontWeight =“大胆”;次要情节(311),lsim (G2,罪(t), t,选择),标题(“w = 1”)次要情节(312)、lsim (G2,罪(0.9 * t), t,选择),标题(“w = 0.9”)次要情节(313)、lsim (G2,罪(1.1 * t), t,选择),标题(“w = 1.1”)

海浪在0.9和1.1 rad / s是大大减弱。波1 rad / s出来不变一旦瞬变死亡。漫长的瞬态结果低阻尼的两极过滤器,不幸的是需要一个狭窄的传递带:

潮湿(杆(G2))
极点频率衰减时间常数(rad / TimeUnit) (TimeUnit) -2.50 e-02 2.50 + 1.00 e + 00我e-02 1.00 e + 00 4.00 e + 01 -2.50 e-02 2.50 - 1.00 e + 00我e-02 1.00 e + 00 4.00 e + 01

交互式GUI

分析其他标准,如低通和高通RLC电路配置网络,点击下面的链接来启动一个交互式GUI。在这个GUI,您可以更改R, L, C参数,看看对时间和频率响应的影响。

打开RLC电路的GUI

rlc_gui

另请参阅

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