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[经验] LC谐振电路——选频无敌手

2020-6-28 15:15:05  50
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·        选频电子电路中很普遍的一种电路过程,目的是从众多频率当中选出需要的信号。有RC选频、LC选頻,应用最广泛的是LC谐振电路选頻。特别是在收音机、电视机、手机无线电电路中是选頻的重要手段。今天给大家讲一下LC串联谐振、LC并联谐振的特点。
·        一、LRC串联电路(注意,LC串联谐振是LC串联电路的特例):
                              
LC串联电路
·        LC串联电路的电压矢量图及电压、阻抗计算式
LC串联电路矢量图及串联谐振矢量图
LC串联电路电压关系图
LC串联电路阻抗关系
·        由以上矢量图及电压、阻抗关系式可知,当感抗与容抗相等时,电路便发生谐振!如果感抗与容抗不相等,那么电路可能是容性负载,也可能是感性负载。见幅频特性。
·        串联谐振电路特点如下
1.    电压与电流同相;电容和电感上的电压大小相等,方向相反;
2.    阻抗最小,且为纯电阻R;
3.    电流最大,I=U/R;
4.    电容、电感上的电压可以比电源电压大很多;
5.    通频带△f=f0/Q,f0为谐振频率,Q为谐振电路的品质因数。品质因数越大,,选择性越好,曲线越尖。
6.    谐振时信号的频率:
谐振频率、通频带、品质因数关系
·        LC串联谐振电路是LC串联电路的一个特例,也就是频率f0达到上述数值的时候,电路才发生谐振。要想使电路谐振有两个措施:其一,改变信号的频率,使其与电路的固有频率一致;其二,改变电路C参数,使其与信号频率一致。因为其LC上的电压可以远大于电源电压,故把该电路叫做电压谐振电路
·        串联谐振电路典型应用于收音机的输入调谐电路中。如下图所示,天线接收到的信号中包含各种频率,当改变调谐电容时,其固有频率便发生改变,若与某一频率一致时,电路便发生谐振现象,电感两端感应出较高的电压,并通过高频变压器输送到下一级电路当中。
串联谐振电路中收音机中的应用。

·        二、LC并联谐振电路
·        LC并联电路(同串联谐振电路一样,LC并联谐振是其特例)
LC并联电路
LC并联与LC并联谐振矢量图
·        当感性负载分量与电容容抗相等时,LC并联谐电路便发生谐振。如果不相等,电路可能是容性也可能是感性负载,这一点和LC串联电路一样。
·        LC并联谐振特点:
1.    电压与电流同相
2.    阻抗最大,为纯电阻;
3.    电流最小;
4.    支路电流可以比总电流大很多;
5.    通频带△f=f0/Q,f0为谐振频率,Q为谐振电路的品质因数。品质因数越大,,选择性越好,曲线越尖。
6.    谐振时信号的频率
L
·        并联谐振的应用更加广泛,利用其谐振时的高阻特性,作为集电极负载电阻,可以使谐振频率的放大倍数最大(集电极负载电阻越大,电压放大倍数越大)。几乎所有中周等选頻电路都是LC并联谐振电路。在振荡电路中也是用它进行选頻的。
6管超外差式收音机的中周就是LC并联谐振电路。
振荡电路与放大电路中的LC谐振电路

·        LC串联、并联谐振电路有相似的地方,有不同的地方。
·        相似之处:电压、电流均为同相,阻抗为纯电阻。品质因数、谐振频率均是
·        不同之处:一个为低阻,一个为高阻,一个为电压谐振,一个为电流谐振。

drakannie 2020-6-28 16:02:39
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