聊聊諧振
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什么是諧振
共振:物體有自己的固有頻率,當(dāng)外來振動頻率與固有頻率相同時,會產(chǎn)生最強的振動。
什么是LC諧振電路?
概念:對于包含電容和電感及電阻元件的無源一端口網(wǎng)絡(luò),其端口可能呈現(xiàn)容性、感性及電阻性。當(dāng)電路端口的電壓U和電流I出現(xiàn)同相位時,電路呈現(xiàn)電阻特性,稱為諧振現(xiàn)象,這樣的電路稱為諧振電路。最簡單的諧振電路就是一階LC諧振電路,只由一個電感、一個電容和信號源組成。
簡單來說,電路中的阻抗只有電阻時,阻抗表達(dá)式 Z=R,純電阻電路。
電容器的容抗:Xc=-j1/(ωC),
電感的感抗:Xl=jωL
總的電抗:X=j(ωL-1/ωC)
當(dāng)加入電感還有電容時,此時的阻抗為電路的交流阻抗為:
入端阻抗Z=R+jX,當(dāng)X=0時,Z=R為純電阻。電壓,電流同相,電路發(fā)生諧振
所以當(dāng)
時, 阻抗還是為Z = R,此時發(fā)生諧振。
可以得到串聯(lián)諧振電路的諧振頻率為:
,并聯(lián)的諧振也是
這就是諧振的簡單理解。
串聯(lián)、并聯(lián)諧振
接著我們講一下諧振的串聯(lián)、并聯(lián)的作用
串聯(lián)諧振
串聯(lián)諧振電路特點
● 總阻抗值最小
● 電源電壓一定時,電流最大
● 電路呈電阻性,電容或電感上的電壓可能高于電源電壓
常利用串聯(lián)諧振電路來選擇電臺信號,這個過程叫做調(diào)諧,下圖即為其典型電路。
當(dāng)各種不同頻率信號的電波在天線上產(chǎn)生不同頻率的電信號,經(jīng)過線圈1L感應(yīng)到線圈2L。如果振蕩電路對某一信號頻率發(fā)生諧振時,回路中該信號的電流最大,則在電容器兩端產(chǎn)生一高于此信號電壓Q倍的電壓CU。
而對于其它各種頻率的信號,因為沒有發(fā)生諧振,在回路中電流很小,從而被電路抑制掉。所以,可以改變電容C,以改變回路的諧振頻率來選擇所需耍的電臺信號。
并聯(lián)諧振
由于電壓與電流同相,電路呈現(xiàn)電阻性,電感電流與電容電流相等并遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于總電流的現(xiàn)象,并聯(lián)諧振又稱電流諧振。
LC并聯(lián)諧振回路在通信電子電路中的應(yīng)用由它的特點決定。主要包括三大類,其一是工作于諧振狀態(tài),作為選頻網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,此時呈現(xiàn)為大的電阻,在電流的激勵下輸出較大的電壓;
其二是工作于失諧狀態(tài),此時呈現(xiàn)為感性或容性,與電路中其他電感和電容一起,滿足三點式振蕩電路的振蕩條件,形成正弦波振蕩器;
其三是工作于失諧狀態(tài),即工作于幅頻特性曲線或相頻特性曲線的一側(cè),實現(xiàn)幅頻變換、頻幅變換以及頻相變換、相頻變換,構(gòu)成角度調(diào)制與解調(diào)電路。
這里就不具體展開了, 上面回答的存在不精確之處,歡迎在評論區(qū)指正。
審核編輯:湯梓紅
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