LC串聯諧振電路重要特性
發布時間:2011/9/15 9:32:10 訪問次數:20680
LC串聯諧振電路是LC諧振電路中的另一種諧振電路。圖4-59所示是LC串聯諧振電路。電路中的Rl是線圈Ll的直流電阻,也是這一LC串聯諧振電路的阻尼電阻,電阻器是一個耗能元件,它在這里要消耗諧振信號的能量。Ll與Cl串聯后再與信號源Us相并聯,這里的信號源是一個恒壓源。 W04MB0
在LC串聯諧振電路中,電阻Rl的阻值越小,對諧振信號的能量消耗越小,諧振電路的品質也越好,電路的Q值也越高;當電路中的電感Ll越大,存儲的磁能越多,在電路損耗一定時諧振電路的品質也越好,電路的Q值也越高。
電路中,信號源與LC串聯諧振電路之間不存在能量間的相互轉換,只是電容Cl和電感Ll之間存在電能和磁能之間的相互轉換。外加的輸入信號只是補充由于電阻Rl消耗電能而損耗的信號能量。
LC串聯諧振電路的諧振頻率計算公式與并聯諧振電路一樣。
1.LC串聯電路阻抗特性
圖4-60所示是LC串聯諧振電路阻抗特性曲線。
阻抗特性分析要將輸入信號頻率分成多種情況進行。
(1)輸入信號頻率等于諧振頻率fo。當輸入信號頻率等于LC串聯諧振電路的諧振頻率fo時,電路發生串聯諧振,串聯諧振時電路的阻抗最小且為純阻性(不為容性也不為感性),如圖4-61所示,其值為R1(純阻性)。
當信導頻率偏離LC諧振電路的諧振頻率時,電路的阻抗要增大,且頻率偏離的量越大,電路的阻抗就越大,這一點恰好是與LC并聯諧振電路相反的。
要記住:串聯諧振時電路的阻抗最小。
(2)輸入信號頻率高于諧振頻率fo。當輸入信號頻率高于諧振頻率時,LC串聯諧振電路為感性,相當于一個電感(電感量大小不等于L1),如圖4-62所示。
這一點可以這樣理解:在Ll和Cl串聯電路中,當信號頻率高于諧振頻率之后,由于頻率升高,Cl的容抗減小,而Ll的感抗卻增大,在串聯電路中起主要作用的是阻抗大的一個元件,’這樣Ll起主要作用,因此在輸入信號頻率高于諧振頻率之后,LC串聯諧振電路等效于一個電感。
(3)輸入信號頻率低于諧振頻率五。當輸入信號頻率低于諧振頻率時,LC串聯諧振電路為容性,相當于一個電容(容量大小不等于C1),如圖4-63所示。
這一點可以這樣理解:當信號頻率低于諧振頻率之后,由于頻率降低,Cl的容抗增大,而Ll的感抗卻減小,這樣在串聯電路中起主要作用的是電容Cl,因此在輸入信號頻率低于諧振頻率時,LC串聯諧振電路等效于一個電容。
2.品質因數Q
圖4-64所示是LC串聯諧振電路阻抗與Q值之間關系的示意圖。圖中三條阻抗曲線中,Qi曲線的品質因數最大,Q2曲線其次,Q3曲線最小,Q值越大曲線越尖銳,諧振時的電路阻抗越小,流過串聯諧振電路的信號電流越大。
LC串聯諧振電路的頻帶特性與并聯諧振電路是一樣的,也是諧振電路的Q值越大,頻帶越窄,反之則越寬。
LC串聯諧振電路是LC諧振電路中的另一種諧振電路。圖4-59所示是LC串聯諧振電路。電路中的Rl是線圈Ll的直流電阻,也是這一LC串聯諧振電路的阻尼電阻,電阻器是一個耗能元件,它在這里要消耗諧振信號的能量。Ll與Cl串聯后再與信號源Us相并聯,這里的信號源是一個恒壓源。 W04MB0
在LC串聯諧振電路中,電阻Rl的阻值越小,對諧振信號的能量消耗越小,諧振電路的品質也越好,電路的Q值也越高;當電路中的電感Ll越大,存儲的磁能越多,在電路損耗一定時諧振電路的品質也越好,電路的Q值也越高。
電路中,信號源與LC串聯諧振電路之間不存在能量間的相互轉換,只是電容Cl和電感Ll之間存在電能和磁能之間的相互轉換。外加的輸入信號只是補充由于電阻Rl消耗電能而損耗的信號能量。
LC串聯諧振電路的諧振頻率計算公式與并聯諧振電路一樣。
1.LC串聯電路阻抗特性
圖4-60所示是LC串聯諧振電路阻抗特性曲線。
阻抗特性分析要將輸入信號頻率分成多種情況進行。
(1)輸入信號頻率等于諧振頻率fo。當輸入信號頻率等于LC串聯諧振電路的諧振頻率fo時,電路發生串聯諧振,串聯諧振時電路的阻抗最小且為純阻性(不為容性也不為感性),如圖4-61所示,其值為R1(純阻性)。
當信導頻率偏離LC諧振電路的諧振頻率時,電路的阻抗要增大,且頻率偏離的量越大,電路的阻抗就越大,這一點恰好是與LC并聯諧振電路相反的。
要記住:串聯諧振時電路的阻抗最小。
(2)輸入信號頻率高于諧振頻率fo。當輸入信號頻率高于諧振頻率時,LC串聯諧振電路為感性,相當于一個電感(電感量大小不等于L1),如圖4-62所示。
這一點可以這樣理解:在Ll和Cl串聯電路中,當信號頻率高于諧振頻率之后,由于頻率升高,Cl的容抗減小,而Ll的感抗卻增大,在串聯電路中起主要作用的是阻抗大的一個元件,’這樣Ll起主要作用,因此在輸入信號頻率高于諧振頻率之后,LC串聯諧振電路等效于一個電感。
(3)輸入信號頻率低于諧振頻率五。當輸入信號頻率低于諧振頻率時,LC串聯諧振電路為容性,相當于一個電容(容量大小不等于C1),如圖4-63所示。
這一點可以這樣理解:當信號頻率低于諧振頻率之后,由于頻率降低,Cl的容抗增大,而Ll的感抗卻減小,這樣在串聯電路中起主要作用的是電容Cl,因此在輸入信號頻率低于諧振頻率時,LC串聯諧振電路等效于一個電容。
2.品質因數Q
圖4-64所示是LC串聯諧振電路阻抗與Q值之間關系的示意圖。圖中三條阻抗曲線中,Qi曲線的品質因數最大,Q2曲線其次,Q3曲線最小,Q值越大曲線越尖銳,諧振時的電路阻抗越小,流過串聯諧振電路的信號電流越大。
LC串聯諧振電路的頻帶特性與并聯諧振電路是一樣的,也是諧振電路的Q值越大,頻帶越窄,反之則越寬。
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