谐振电路的基本特性.docx
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谐振电路的基本特性
1.1谐振电路的基本特性
作用：
选频、滤波、作负载、移相网络、相频转换网络
1.1.1简单串并联谐振电路的基本特性
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1•串联谐振电路的基本特性
r代表电感L的损耗电阻。
Z-r+）r+JX
阻抗
aC
电抗
叫=耳COS：
P/必=片（初相角肯零）
回路电流（复数）!
八,——
r+y（^£-—）t+农）
卄7
相甬0--arci^—-
3=吒
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%C
x=ll
串联谐扼电路的谐掘頻率
1
ctJo
Jlc
谐振时
回路电抗葢=0
阻抗Zf
罠小
为純阻
在其他频率上，回路电抗风壬0・
谐捉时回路由•濡最大，且与外加屯压同相-
图1-2申联谐岳冋路的辜本特性
谐振时，线圈L上的电压’,
旷贞=jC^L20=jc^L~=jVsrr
工程实际孔总是满足©）£»r
定义品质因数Q.=巴込＞》L
r
•«
^£0-j'^So
电感绽圈上的电压在谐扼时为信号源电压的a倍.
电容C上的电压:
电容上的电压同样为信号源电压的a倍，仅相位与电感上的电压相反，因此串联谐振称为电压谐振。
归一1七抑制比h；
1
二七哑（竺一斗J匸云亘：
r那少（）eZiU笛曲gEC
l=w
厂义失谐：
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1十用
2•并联谐振回路的基本特性
（r+J69Z）—-
阻抗Z二^―
r+-）
CfjC
L
C
『十j（e£—丄-）空十J（cdC-^―
CL必
IE15并欣谐振回路的工程近働等效电賂
„1L
并联诣握回路的谐振电阻
Rq—=—
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曲£
井联皆振回路的谐振频率
（如=i
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谐扼时，回路胆抗
純阻性，损耗H愈小，氏尸愈大,
”=丄=l二页:
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帼】「；并嚴堆撫冃路的體丰苗性
z包括
并联振荡回路的阻抗只在谐振时才是纯电阻，并达到最大值。
失诣时，并联振荡回路的等效阻抗电阻和电抗。
回路等效阻抗中的电抗是容性
①匚兮回路等效阻抗中的电抗是感性这是由于，并联回路的合成总阻抗的性质总是由两个支路个阻抗较小的那个支路的阻抗性质决定的。
流过电容的电流
•-1•F
5心于儿学
并联谐扼回路的品废因埶
流过电感线圈的电流
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国I7并嵌情塢何瞎谐療时滝il砲審和电售的电?
4饋M芸屋
并联谐振一电流谐振
归一化
串联谐振回路与并联谐振回路具有相同的归一化表达式。
结论：
归一化后，」的值在:
"■（谐振点）时取最大值1。
回路的品质因数愈高，曲线愈尖锐，对外加电压的选频作用愈显著，回路的选择性就愈好。
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回路Q的大小可说明回路选择性的好坏。
3.信号源内阻与负载电阻对谐振回路品质因数的影响
并联型谐振回路有载品质因数
串联型谐振回路有载品质因数
□
c
4^
1
—f—p
l切
MQ串厲谓梅冋翩屮的施It養左
电容上的瞬时电压:
4•品质因数的物理意义
品质因数实际上描绘的是系统储能与耗能之间的关系。
特性阻抗
IS19信号探內阻与负我对谐菽何務的影晌
Qi<嘔L（Gp十G聲十C?
r）
t=0a
=—Vc
电容中储能（谐振时）
=-Ct^cos2c^t
2
电感中储能（谐振时）
[I7a1
一眩二一。
丁厂一疋
21谐振时，电容上的储能和电感中的储能的最大值相等，仅在相位上相差2。
販=匹*%=丄17；（山严吗£+COS3=丄U：
任何时刻，总的储能为常数。
电阻上消耗的功率:
一个周期中的耗能:
I
a
理晴操厨腐的通譯带
谐振回路的品质因数是系统中的总储能与一个周期中的耗能之比乘以
5•串并联谐振回路的通频带与选择性
令
通频带
2过帖M
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^^0.707
_A
2
谐扼回路的通频带2Q］戍反比，&愈大，通频帝愈窄.
心丄思是大于L理想矩形的
J愈播近止选择性愈好.
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简单串并联回路的选择性很不好，它的矩形系数远九九
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1.1.2串并联阻抗等效互换和回路抽头时阻抗变比折合关系1串并联阻抗等效互换
-CO—
竝「愆「°瓦古2
串联形式出兰载品质因数;
并联形式的有载品质因数:
结论：
串联电路转换成等效并联电路后，电抗X2的性质与X1相同，在QL较高的情况下，其电抗
变，而并联电路的电阻R2比串联电路的电阻R1大己倍。
X基本不
反之亦然,
串联形式电路中的电阻愈大，则损耗愈大；并联形式电路中的电阻愈小，则分流愈大，损耗也愈大,所以二种电路是完全等效的。
2.回路抽头时阻抗的变比关系
采用部分接人的办法，可降低信号源內阻及负载电阻衬谐振回路的當响，提高回路師有载品质因数.阻抗匹配.
a]is部甘找入皿炕变换实列
接入系数&£
1：
电感抽头改变阻抗变比关系
If配井禮入计确燮携
处端看进去的阻抗%
加端着进去的阻抗£品
电感线圈的总电感
丄知厶+D（忽略回路互感的嶷响）
芹联电容为U療入系数
电感线圈厶的匝数弘
电感线圈l2的匝数吗
NkjN]+Nq
呦）（丄｝十％）=Q
变换前后的谐掠频率不变
串芥互换，设
p<10』吒1去1
1
由低抽头向高抽头转换时.等鮫阻抗提高倍.
反之.由高抽头向底抽头转换时，等效阴降f氐至倍a
州+
a
P
FJ
L
P
C
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叫N1
*
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-OT^
L
P
R
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2）电容分压阻抗唆比天系
1
1
=0
3）电流源、电压源的变比折合
RP
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V
0
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1--F
例
接入系数対
ZZ2严
®0
1]-IS电容
如图115愿示电容份堆式并联谐垂郭臥已知L=200pH.C]=l^）pF.C?
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