硬體知識整理part8 諧振電路理論基礎

天行健，君子以自強不息。 --《周易》

在這裡必須要講解一下rlc串聯諧振和rlc併聯諧振電路以及它們的特點。

首先需要解釋一下諧振的概念。諧振是指埠上的電壓和輸入電流相同方向時，此種狀態被稱為諧振。

1.串聯諧振

由於在交流電路中，電阻的電壓和電流是同相位的，電感的電壓會超前電流90度，電容的電壓會滯後電流90度。所以rlc串聯電路的向量圖如下圖：

rlc串聯電路求解公式：

由以上向量圖及電壓、阻抗關係式可知,當感抗與容抗相等時,電路便發生諧振!此時的埠輸出電壓就是電阻上的電壓。如果感抗與容抗不相等那麼電路可能是容性負載,也可能是感性負載。這個需要見幅頻特性。

串聯諧振電路特點如下：

1.電壓與電流同相;申容和申感上的電壓大小相等,方向相反;

2.阻抗最小,且為純電阻r

3.電流最大,i=u/r;

4.電容、電感上的電壓可以比電源電壓大很多;

5.通頻帶f=f0/q,f0為諧振頻率,q為諧振電路的品質因數。品質因數越大,,選擇性越好,曲線越尖。

其中諧振頻率公式為：

諧振頻率影象如下：

lc串聯諧振電路是lc串聯電路的乙個特例,也就是頻率f0達到上述數值的時候,電路才發生諧振。

要想使電路諧振有兩個措施:

其一,改變訊號的頻率,使其與電路的固有頻率一致;

其二,改變電路c引數,使其與訊號頻率一致。

因為其lc上的電壓可以遠大於電源電壓,故把該電路叫做電壓諧振電路。

串聯諧振電路典型應用於收音機的輸入調諧電路中。天線接收到的訊號中包含各種頻率,當改變調諧電容時,其固有頻率便發生改變,若與某一頻率一致時,電路便發生諧振現象,電感兩端感應出較高的電壓,並通過高頻變壓器輸送到下一級電路當中。

2.併聯諧振

rlc併聯電路的向量圖：

當感性負載的電流分量與電容的電流分量方向反向相等時,rlc併聯諧電路便發生諧振。如果不相等,電路可能是容性，也可能是感性負載,這一點和rlc串聯電路一樣。

其特性如下：

1.rlc併聯諧振特點電壓與電流同相；

2.阻抗最大,為純電阻；

3.電流最小;

4.支路電流可以比總電流大很多；

rlc併聯諧振的應用更加廣泛,利用其諧振時的高阻特性,作為集電極負載電阻,可以使諧振頻率的放大倍數最大(集電極負載電阻越大,電壓放大倍數越大)。幾乎所有中周等選頻電路都是lc併聯諧振電路。在振盪電路中也是用它進行選頻的。

比較一下lc串聯諧振和併聯諧振點的不同點和相同點。

相似之處：諧振的阻抗均為純電阻。並且品質因數，諧振頻率均為

不同之處：串聯諧振呈現低電阻態，並且是電壓諧振。併聯諧振呈現高電阻態，並且是電流諧振。[1]

其實如果沒有電阻的時候，串聯lc電路相當於短路，併聯lc電路相當於短路。推導如上。

參考鏈結；