二阶电路在实践中的应用电气论文.doc

二阶电路在实践中的应用 广西大学电气 摘要：二阶电路在实际中有许许多多的应用,本文仅介绍用二阶电路构成四种常见滤波器基本方法和思想,LC正弦振荡电路、汽车点火电路的构成。本文所列举的例子都是最基本的电路，其理论上可以实现所要求的功能。当然，这些电路模型与实际应用中的电路还是有一定差别的，不过它们非常具有基础性和代表性。由于受到篇幅的限制，本文仅给出电路图，并针对其实现的原理作简要地介绍。 关键词：LC正弦振荡电路，汽车点火电路，二阶电路应用，滤波器 Application of two order circuit in practice Abstract：Two order circuit have many application in practice. This paper briefly introduced with the second order circuit to form four styles of common filters’ basic methods and ideas and the constitution of LC sinusoidal oscillation. Besides, it also introduces how to light a fire for the engine of a car. This paper one example is the basic circuit, the theory can achieve the required function. Of course, these model of circuit and the practical application have a difference, but they are very basic and representative. Due to space constraints, this paper only giving the circuit diagram, and in the light of the principle of its realization are briefly introduced. Keywords: the circuit of LC sinusoidal oscillator; filter; circuit for light a fire for engine; Application of two order circuit. . 二阶电路的定义 【定义】：含有两个独立的动态元件的线性电路，要用线性，常系数二阶微分方程来描述，故称为二阶电路。 （a）串联RCL电路 （b）并联RCL电路 【分析】：求串联RLC电路的固有响应，需求出串联元件上的电流，而这一电流取决于初始状态下存储在电感、电容上的能量。而电感上的初始电流I0和电容上的初始电压U0代表初始存储的能量。要求得各元件上的电压，须先求出流过的电流值。当一个直流电压源加在电路上后，电路中将产生电流。开关闭合时是否有能量存储于电路中要看具体的电路。 对于并联RLC电路来说，存储在电感、电容中的能量释放将在并联支路上产生电压。为求出并联电路的固有响应，要先求并联支路的电压。电容上的初始电压U0表示存储在电容上的初始能量。若要求得该支路的电流，必须先求得各支路的电压。当给电路突然施加一个直流信号时，并联支路将产生电压（此时是否有能量存储于电路中要看具体的电路）。 二阶电路应用——滤波器 【背景】：在模拟电子技术中，滤波器扮演了非常重要的角色。滤波器主要用于消除噪声，将输入或输出经过过滤而得到纯净的电信号；而在电力系统中，滤波器也被用于谐波补偿。可以说，滤波器的应用是非常广泛的。滤波器可以对特定频段或该频段以外的频率进行有效过滤。 滤波器可以分为很多种，按滤除的频带范围分，可分为高通滤波器、低通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等等。本部分简要讨论用二阶电路构成这四种滤波器的基本原理。如图为四种典型滤波器的频率特性 ①二阶电路构成低通滤波器 低通滤波器：指允许低于截止频率的信号通过，衰减高于截止频率的信号通过的滤波装置。低通滤波器在音频应用领域有着非常广泛而重要的应用。下面我们来探讨用二阶电路来实现低通滤波器的方案。电路图如图1所示： 在图中，第一个运算放大器为滤波器，而第二个运算放大器起放大作用，放大倍数可根