電路LC串并聯(lián)諧振(電容/電感)的知識(shí)

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(lái)振動(dòng)頻率與固有頻率相同時(shí)，會(huì)產(chǎn)生最強(qiáng)的振動(dòng)。

什么是LC諧振電路？

概念:對(duì)于包含電容和電感及電阻元件的無(wú)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(shí)，電路呈現(xiàn)電阻特性，稱(chēng)為諧振現(xiàn)象，這樣的電路稱(chēng)為諧振電路。最簡(jiǎn)單的諧振電路就是一階LC諧振電路，只由一個(gè)電感、一個(gè)電容和信號(hào)源組成。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，電路中的阻抗只有電阻時(shí)，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(shí)，此時(shí)的阻抗為電路的交流阻抗為：

入端阻抗Z=R+jX,當(dāng)X=0時(shí)，Z=R為純電阻。電壓，電流同相，電路發(fā)生諧振

所以當(dāng)

時(shí)， 阻抗還是為Z = R，此時(shí)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(jiǎn)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(diǎn)

● 總阻抗值最小

● 電源電壓一定時(shí)，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(lái)選擇電臺(tái)信號(hào)，這個(gè)過(guò)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(hào)的電波在天線(xiàn)上產(chǎn)生不同頻率的電信號(hào)，經(jīng)過(guò)線(xiàn)圈1L感應(yīng)到線(xiàn)圈2L。如果振蕩電路對(duì)某一信號(hào)頻率發(fā)生諧振時(shí)，回路中該信號(hào)的電流最大，則在電容器兩端產(chǎn)生一高于此信號(hào)電壓Q倍的電壓CU。

而對(duì)于其它各種頻率的信號(hào)，因?yàn)闆](méi)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(lái)選擇所需耍的電臺(tái)信號(hào)。

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(chēng)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(diǎn)決定。主要包括三大類(lèi)，其一是工作于諧振狀態(tài)，作為選頻網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，此時(shí)呈現(xiàn)為大的電阻，在電流的激勵(lì)下輸出較大的電壓；

其二是工作于失諧狀態(tài)，此時(shí)呈現(xiàn)為感性或容性，與電路中其他電感和電容一起，滿(mǎn)足三點(diǎn)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(xiàn)或相頻特性曲線(xiàn)的一側(cè)，實(shí)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(kāi)了， 上面回答的存在不精確之處，歡迎在評(píng)論區(qū)指正。

審核編輯：湯梓紅