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(知識點)LC并聯(lián)諧振電路的特點及辯證看待

2023-05-04 14:07:53課外拾零174

本文是LC電路的一些資料總結(jié),請辯證對待電路串聯(lián)和并聯(lián)的區(qū)別電壓,如有錯誤請批評指正:zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

一、LC串并聯(lián)電路的定性認(rèn)識:zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

在LC電路中,感抗與容抗相等時對應(yīng)的頻率值稱為諧振頻率,如右圖1所示。 在接收廣播電視信號或無線通訊信號時,使接收電路的頻率與所選廣播電視臺或電臺發(fā)射信號的頻率相同,稱為調(diào)諧。zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

圖1 感抗和容抗曲線zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

LC串聯(lián)諧振電路的特點:zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

LC串聯(lián)諧振電路是指電感和電容串聯(lián)產(chǎn)生的電路,處于諧振狀態(tài)(關(guān)系曲線具有相同的諧振點),如圖2所示。在串聯(lián)諧振電路中,當(dāng)信號接近特定頻率時,電路中的電壓達(dá)到最大值。 該頻率稱為共振頻率。zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

圖2 LC串聯(lián)諧振電路及電壓與頻率的關(guān)系曲線zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

不同頻率信號通過LC串聯(lián)電路的條件如圖3所示。從圖中可以看出,當(dāng)輸入信號通過LC串聯(lián)電路時,根據(jù)電感和電容的特性,越高信號的頻率越高,電感的阻抗越大,而電容的阻抗越小,阻抗越大,對信號的衰減越大,頻率越高,強(qiáng)度越高的信號會被電感大大衰減,而直流信號將無法通過電容器。 當(dāng)輸入信號弓的頻率等于LC諧振頻率時,LC串聯(lián)電路的阻抗最小。 這個頻率的信號很容易通過電容和電感輸出。 這時,LC串聯(lián)諧振電路就起到了選頻的作用。zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

圖3 信號流經(jīng)LC串聯(lián)電路zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

LC并聯(lián)諧振電路的特點:zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

LC并聯(lián)諧振電路是由一個電感器和一個電容器并聯(lián)而成。 如圖4所示,在并聯(lián)諧振電路中,如果線圈中的電壓與電容器中的電壓相等,電路將達(dá)到并聯(lián)諧振狀態(tài)。 在該電路中,不僅LC并聯(lián)部分,其他部分的阻抗變化對能耗幾乎沒有影響。 因此,這些電路的穩(wěn)定性好,比串聯(lián)諧振電路使用得更多。zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

圖4LC并聯(lián)諧振電路及電壓與頻率的關(guān)系曲線zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

圖5為不同頻率的信號通過LC并聯(lián)諧振電路時的狀態(tài)。 當(dāng)輸入信號經(jīng)過LC并聯(lián)諧振電路時,同樣根據(jù)電感和電容的阻抗特性,較高頻率的信號很容易通過電容到達(dá)輸出端。 端,較低頻率的信號很容易通過電感到達(dá)輸出端。 由于LC電路在諧振頻率fo處的阻抗最大,諧振頻率點的信號無法通過LC并聯(lián)振蕩電路。zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

圖5 信號流經(jīng)LC并聯(lián)電路zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2、LC串并聯(lián)電路的定量理解:zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

LC串聯(lián)選頻電路的幅頻特性、通帶及選擇性。zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

LC串聯(lián)諧振電路電路廣泛應(yīng)用于超外差收音機(jī)的選頻電路中,如輸入電路、變頻電路、中頻電路等。zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

上圖是一個LC串聯(lián)諧振電路,其中R代表線圈L的損耗內(nèi)阻。該電路的交流阻抗為:zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

,當(dāng)電路諧振時,zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

并聯(lián)串聯(lián)電流電壓規(guī)律_電路串聯(lián)和并聯(lián)的區(qū)別電壓_ram芯片串聯(lián)并聯(lián)區(qū)別zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

因此,電路的諧振頻率為:zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

. 串聯(lián)電路諧振時,回路阻抗最小,Z0=R; 當(dāng)信號電流一定時,回路電壓最大,I0=Vs/R; 電感或電容兩端的電流最大,是信號電流的Q倍。 Q 定義為:zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

, Q稱為電路的質(zhì)量素數(shù)。zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1、幅頻特性zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

LC串聯(lián)諧振電路的電壓:zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

為方便起見,一般用電壓的相對比值(稱為歸一化)來表示串聯(lián)電路電壓的幅頻特性:zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

借助上式,可以畫出右圖的幅頻特性曲線(即諧振曲線)。 從曲線可以看出,Q值越大,曲線越尖銳,電路的選擇性越好。zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2.通帶zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

共振頻率附近zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

, 進(jìn)入zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

必須:zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

滿足zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(即0.707)頻率感覺可以通過環(huán)路,通過環(huán)路的頻率范圍稱為通帶,通帶長度用B表示zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

可以看出,Q值越低,通帶越寬,Q值越高,通帶越窄。zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

ram芯片串聯(lián)并聯(lián)區(qū)別_電路串聯(lián)和并聯(lián)的區(qū)別電壓_并聯(lián)串聯(lián)電流電壓規(guī)律zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

3.選擇性zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

回路的選擇性一般用共振曲線的圓系數(shù)Kr表示。 Kr定義為a增加到0.1時的帶寬B0.1與a增加到0.7時的帶寬B0.7的比值zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

,R、L、C系列回路的循環(huán)系數(shù)為:zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

理想的圓系數(shù)Kr=1,LC串聯(lián)電路諧振曲線的圓系數(shù)比較大,選擇性差。zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

LC并聯(lián)選頻電路zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

圖中的R表示電路的等效損耗內(nèi)阻。 從圖中可以看出,LC并聯(lián)諧振回路的等效阻抗為:zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1、LC并聯(lián)諧振電路具有以下特點:zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2、LC并聯(lián)電路的諧振頻率為:zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

3、LC并聯(lián)電路諧振時,電路的等效阻抗為純內(nèi)阻,阻值最大:zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

振蕩回路中信號源電壓與回路電壓的關(guān)系:zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

由上式可知,LC電路諧振時,西路電壓約為總電壓的Q倍。 一般Q>>1,所以LC并聯(lián)電路諧振時的環(huán)路電壓遠(yuǎn)大于輸入電壓。 即可以忽略外界對諧振回路的影響。 這個推導(dǎo)對于分析LC正弦波振蕩電路非常有用。zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

4. LC并聯(lián)諧振電路的頻率響應(yīng)zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

LC并聯(lián)電路具有選頻特性。 在諧振頻率fo處,電路為純阻性(V和I之間沒有相位差),電阻最大。 在 f<fo 時,電路是感性的。 在 f>fo 時電路串聯(lián)和并聯(lián)的區(qū)別電壓,電路是容性的。zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

別誤會,這張圖不是LC并聯(lián)電路的幅頻特性曲線,它只表示部分意思zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

Q越大,諧振時Zo越大,幅值特性曲線越尖銳,在f=fo附近相頻特性變化越快,選頻性能越好。 對于相同的Δφ,Q值越大,對應(yīng)的Δf越小,頻率穩(wěn)定性越好。zWv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

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