RL电路
RL电路,全称电阻-电感电路(英語:),或称RL滤波器、RL网络,是最简单的无限脉冲响应电子滤波器。它由一个电阻器、一个电感元件串联或并联组成,并由电压源驱动。[1]
线性模拟电子滤波器 |
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图像阻抗滤波器
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概论
最基本的被动线性元件为电阻器(R)、电容器(C)和电感元件(L)。这些元件可以被用来组成4种不同的电路:RC电路、RL电路、LC电路和RLC电路,这些名称都缘于各自所使用元件的英语缩写。它们体现了一些对于模拟电子技术来说很重要的性质。它们都可以被用作被动滤波器。本条目主要讲述RL电路串联、并联状态的情况。
在实际应用中通常使用电容器(以及RC电路)而非电感来构成滤波电路。这是因为电容更容易制造,且元件的尺寸普遍更小。
串联
如果把整个RL电路看做一个按阻抗进行分压[2]的系统,则电感元件“分得”的电压为:
电阻器“分得”的电压为:
- .
电流
由于是串联电路,因此电路处处电流相等,且为:
- .
增益和相位
通过代入上面的表达式,可以求得两个组件的增益为:
且
- ,
相位为:
且
- .
并联
除非连接到电流源,RL电路的并联形式很少引起人们的兴趣。这主要是因为输出电压等于输入电压,这样,整个电路并未能充当一个电压信号的滤波器。
复阻抗为:
且
- .
这表明电感元件在相位上落后电阻器(以及输入信号)90度。
RL电路的并联形式经常在放大器电路的输出级上,使放大器与负载隔离。由于电容器引入的相移,有些放大器在高频的情况会变得不稳定,容易产生振荡。这会影响电器功能(例如音响的音效品质)和其使用寿命(特别是对晶体管来说),所以应当尽量避免。
参考文献
- 童诗白、华成英 主编. . 高等教育出版社. ISBN 978-7-04-018922-3.
- 赵凯华,陈熙谋. . 高等教育出版社. ISBN 978-7-04-020202-1.
- 李兴毅,胡玉安. . 河南师范大学学报(自然科学版). 2006, 34 (2).
- 谢国秋,蒋天. . 昆明大学学报. 2001, 12 (2).
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