谐振电路的频率呼应
【谐振】 起码包含一个电感和一个电容元件的无源一端口网络,当其端口等效阻抗(或导纳)呈现纯电阻性时,称电路宣告了谐振,或电路作业在揩振状况。
【谐振电路】 谐振电路对信号频率具有挑选性,广泛运用于通讯体系中。最简略的揩振电路为RLC串联谐振电路和RLC并联揩振电路。
1、RLC串联揩振电路
【RLC串联谐振角频率】 图9-2-1所示为RLC串联电路。电路的输入阻抗
当输入电压的角频率
使得
时,电路作业于谐振状况,此刻有
称为电路的揩振频率。
【串联谐振电路的电气特征】 当图9-2-1所示电路作业于揩振状况时,具有以下电气特征。
(1)端口阻抗呈阻性,且阻抗模值抵达最小值。即
(2)在鼓舞的幅值必定的条件下,端口电流幅值抵达最大值。即
(3)端口电流与电压同相位。即
(4)电感和电容串联总电压为零,对外电路恰当于短路。谐振时有
(5)电感和电容上或许呈现过电压。由上可知,谐振时有
当时,电感和电容的电压远高于电源电压。在电力体系中,称为过电压景象,谐振对电力体系设备带来损害;在电信体系中,谐振对弱信号起到拓宽效果。
【串联谐振电路的质量因数】 为电路的质量因数。质量因数是揩振电路的首要参数。RLC串联电路的质量因数是揩振时的感抗(或容抗)与电阻的比值;也是揩振时电感电压(或电容电压)与电源电压的巨细之比值。即
2、RLC串联谐振电路的频率呼应
【频率挑选性】 将视为在
鼓舞下的呼应,用网络函数
来表征
的频率呼应。有
为了表达简练,令,上式写为
定性画出对应的曲线,如图9-2-2所示。曲线标明,输入信号频率落在
邻近时,输出电压幅值挨近于输入电压幅值,而远离
时,输出电压幅值挨近于零,电路对输入信号具有频率挑选性。
【通频带】图9-2-2中,BW为通频带,电源的频率逾越BW的计划时,电路对信号的衰减效果大,呼应显着变小。
3、RLC并联谐振电路
【并联谐振角频率】 图9-2-3所示RLC并联电路,端口等效导纳为
当导纳虚部为零时,电路处于并联谐振状况,谐振角频率为
【并联谐振电路的电气特征】 RLC并联电路在谐振状况下,具有与RLC串联电路谐振状况相对应的特征,简述如下。
(1)端口导纳模值最小,即。
(2)在鼓舞必定的条件下,端口电压达最大值,即
。
(3)端口电压与端口电流同相位。
(4)电感与电容并联后的总电流为零,对外电路恰当于开路。谐振时
(5)并联谐振时,若,则
,呈现过电流景象。
【并联谐振电路的质量因数】
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