品質因數是諧振電路的重要的參數,關于諧振電路品質因數的定義為:
假設電容兩端電壓為,電容瞬時功率為,則它在一個諧振周期交換的能量為:
假設流過電感的電流為,電感兩端的瞬時功率為,則它在一個周期內交換的能量為:
可以看出,品質因數的定義可以理解為,在一個諧振周期內,電容或電感交換的能量與消耗在電路中的能量之比,這也可以理解為電路的無功功率與有功功率之比。
對于RLC串聯諧振電路,如下圖,其品質因數為:
對于RLC并聯諧振電路,其品質因數Q為:
以上兩種電路的諧振頻率均為:
串聯諧振電路和并聯諧振電路有很多相似的特性,對于串聯諧振電路:
并聯諧振與串聯諧振是對偶的關系,其電流特性也呈現出上面的特點:
而實際電路中R、L串聯,然后與C并聯的電路更常見,如電感線圈與電容并聯,
這種電路的諧振與上述兩種有所不同,電路的阻抗為:
當電路發生諧振時,阻抗虛部為0,諧振頻率為:
可見只有當1-CR2/L>0,即時電路才會諧振,否則電路不會發生諧振,如果遠小于則近似于并聯諧振的特性。如果電路能夠發生諧振,則品質因數為下式(也可將電路等效為串聯或并聯諧振電路進行求解)。
這里當電路阻抗呈現純阻性時(與信號頻率無關),即當時,此時的電阻阻值又稱為電路的特征阻抗,此時電路的阻抗為:
對于R、C并聯然后與L串聯的電路也很常見,如下圖所示,
電路的阻抗為:
當電路發生諧振時,虛部阻抗為0,諧振頻率為:
可見與R-L//C電路呈現對偶關系。只有當1-L/CR2>0,即時,電路才會諧振,否則電路不會發生諧振,如果遠大于則近似于串聯諧振的特性。同樣,該電路的品質因數為:
如果電路呈現純阻性(與信號頻率無關),即滿足時,即為該電路的特征阻抗,電路的阻抗為:
可見以上兩種電路當負載阻抗等于電路特征阻抗時,電路呈現電阻特性,且特征阻抗的表達式是相同的,電路所表現出的阻抗即為負載阻抗。
-
諧振器
+關注
關注
4文章
1131瀏覽量
65863 -
諧振電路
+關注
關注
11文章
165瀏覽量
26938 -
電容電壓
+關注
關注
0文章
74瀏覽量
11190 -
RLC串聯電路
+關注
關注
1文章
18瀏覽量
8429 -
品質因數
+關注
關注
1文章
17瀏覽量
16574
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論