LC振蕩電路設(shè)計(jì)

電感與電容都是儲(chǔ)能元件。如果兩端有電壓差，電容會(huì)以電場(chǎng)能的形式儲(chǔ)存能量;電感會(huì)以磁場(chǎng)能的形式儲(chǔ)存能量。表現(xiàn)出來(lái)的現(xiàn)象，是電容兩端有壓差，這個(gè)壓差用萬(wàn)用表很容易就能檢測(cè)到;電感周圍有磁場(chǎng)，然而這個(gè)磁場(chǎng)并不容易被檢測(cè)出來(lái)，不那么直觀。給電容兩端施加電壓，稱為充電;給電感兩端施加電壓，稱為充電也可以，更形象的說(shuō)法是“充磁”。

電容不喜歡電壓的變化，如果由于外部原因?qū)е码娙輧啥说碾妷阂龃?，電容?huì)先儲(chǔ)存電荷，放慢電壓增大的速度;如果外部原因?qū)е码娙輧啥说碾妷阂獪p小，電容會(huì)釋放自己儲(chǔ)存的電荷，放慢電壓減小的速度。只分析變化的這一瞬間的話，可以說(shuō)，電容兩端電壓不能突變。

電感不喜歡電流變化，如果由于外部原因?qū)е铝鬟^(guò)電感的電流要增大，那么電感產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)變強(qiáng)，阻礙電流變大;如果由于外部原因?qū)е铝鬟^(guò)電感的電流要減小，那么電感產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)在電感自身上感應(yīng)出電流來(lái)，放電阻礙電流變小。也可以說(shuō)，電感內(nèi)部的電流不能突變。

電感產(chǎn)生的電流與外部電路的電阻大小沒(méi)有關(guān)系，如果有個(gè)電阻R跟電感串聯(lián)，電感放出的電流為I，那么電阻上會(huì)感應(yīng)出的電壓就是U=I*R。這個(gè)電壓可以比給電感充電的電壓還大，人們常常利用 電感的這個(gè)特性產(chǎn)生高電壓。由于電感產(chǎn)生的磁場(chǎng)可以在附近的另外一個(gè)導(dǎo)體上感應(yīng)出電流來(lái)，通過(guò)磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)“無(wú)形”的能量傳遞，人們常常利用這個(gè)特性來(lái)進(jìn)行通信，或者能量傳遞。

電感與電容很多特性是對(duì)立的，把他倆進(jìn)行串聯(lián)或者并聯(lián)，得到的電路也很有意思。在此我們只討論LC并聯(lián)的情況。

假設(shè)電感與電容都是理想元器件，不存在損耗。初始狀態(tài)的時(shí)候電容內(nèi)部?jī)?chǔ)存了電荷。

假設(shè)為初始狀態(tài)，電容充滿電荷，上極板電壓高	電感沒(méi)有產(chǎn)生磁場(chǎng)。這個(gè)瞬間沒(méi)有電流。
電容放電，電壓差減小。電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針。	電感充磁，磁場(chǎng)變強(qiáng)，內(nèi)部磁場(chǎng)方向?yàn)椤皬纳系较隆薄?/td>
電容放電完畢。	電感充磁完畢，磁場(chǎng)能最大，即將開(kāi)始放電。
電容	電感	圖示

電容開(kāi)始充電，但是電流方向仍為逆時(shí)針，所以電容下極板電壓高。	電感阻礙逆時(shí)針電流減小的趨勢(shì)，自己放電維持逆時(shí)針電流，磁場(chǎng)變小。
電容放電，電壓差減小。電流方向?yàn)轫槙r(shí)針。	電感充磁，磁場(chǎng)變強(qiáng)，內(nèi)部磁場(chǎng)方向?yàn)椤皬南碌缴稀薄?/td>
電容放電完畢。	電感充磁完畢，磁場(chǎng)能最大，即將開(kāi)始放電。

電容開(kāi)始充電，但是電流方向仍為順時(shí)針，所以電容上極板電壓高。	電感阻礙逆時(shí)針電流減小的趨勢(shì)，自己放電維持順時(shí)針電流，磁場(chǎng)變小。
回到初始狀態(tài)	回到初始狀態(tài)

電容的電場(chǎng)能轉(zhuǎn)換為電感的磁場(chǎng)能，電感的磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)換為電容的電場(chǎng)能，兩種能量相互轉(zhuǎn)換。以上電路可以稱為L(zhǎng)C并聯(lián)諧振電路。所謂諧振，就是共振的意思。兩個(gè)頻率相同，相位相同的正弦波疊加時(shí)，疊加波形達(dá)到最大值，這個(gè)共振的現(xiàn)象，在電路里稱為諧振。分析電容或者電感兩端的電壓，可以發(fā)現(xiàn)，電壓波形是正弦波，以一定的頻率振蕩。這個(gè)頻率與電感值和電容值都有關(guān)系，稱為諧振頻率，可以表示為：