聊聊谐振
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什么是谐振
共振:物体有自己的固有频率,当外来振动频率与固有频率相同时,会产生最强的振动。
什么是lc谐振电路?
概念:对于包含电容和电感及电阻元件的无源一端口网络,其端口可能呈现容性、感性及电阻性。当电路端口的电压u和电流i出现同相位时,电路呈现电阻特性,称为谐振现象,这样的电路称为谐振电路。最简单的谐振电路就是一阶lc谐振电路,只由一个电感、一个电容和信号源组成。
简单来说,电路中的阻抗只有电阻时,阻抗表达式 z=r,纯电阻电路。
电容器的容抗:xc=-j1/(ωc),
电感的感抗:xl=jωl
总的电抗:x=j(ωl-1/ωc)
当加入电感还有电容时,此时的阻抗为电路的交流阻抗为:
入端阻抗z=r+jx,当x=0时,z=r为纯电阻。电压,电流同相,电路发生谐振
所以当
时, 阻抗还是为z = r,此时发生谐振。
可以得到串联谐振电路的谐振频率为:
,并联的谐振也是
这就是谐振的简单理解。
串联、并联谐振
接着我们讲一下谐振的串联、并联的作用
串联谐振
串联谐振电路特点
● 总阻抗值最小
● 电源电压一定时,电流最大
● 电路呈电阻性,电容或电感上的电压可能高于电源电压
常利用串联谐振电路来选择电台信号,这个过程叫做调谐,下图即为其典型电路。
当各种不同频率信号的电波在天线上产生不同频率的电信号,经过线圈1l感应到线圈2l。如果振荡电路对某一信号频率发生谐振时,回路中该信号的电流最大,则在电容器两端产生一高于此信号电压q倍的电压cu。
而对于其它各种频率的信号,因为没有发生谐振,在回路中电流很小,从而被电路抑制掉。所以,可以改变电容c,以改变回路的谐振频率来选择所需耍的电台信号。
并联谐振
由于电压与电流同相,电路呈现电阻性,电感电流与电容电流相等并远远大于总电流的现象,并联谐振又称电流谐振。
lc并联谐振回路在通信电子电路中的应用由它的特点决定。主要包括三大类,其一是工作于谐振状态,作为选频网络应用,此时呈现为大的电阻,在电流的激励下输出较大的电压;
其二是工作于失谐状态,此时呈现为感性或容性,与电路中其他电感和电容一起,满足三点式振荡电路的振荡条件,形成正弦波振荡器;
其三是工作于失谐状态,即工作于幅频特性曲线或相频特性曲线的一侧,实现幅频变换、频幅变换以及频相变换、相频变换,构成角度调制与解调电路。
这里就不具体展开了, 上面回答的存在不精确之处,欢迎在评论区指正。
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