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谐振回路原理及谐振回路的学习方法

发布时间:2013-05-13

谐振回路原理及谐振回路的学习方法

现在科技迅速在发展当中,谐振回路原理及谐振回路的学习方法是我们知识中必不可少的。本文我们为大家深入讲解谐振回路原理及谐振回路的学习方法,要如何学习好谐振回路?希望对大家有所帮助。

谐振回路原理

谐振回路原理及谐振回路的学习方法
谐振回路原理及谐振回路的学习方法

谐振回路产生谐振的工作原理图。图13a 是一个含有谐波分量非常丰富的电压方波,图13b 是LC
串 联回路产生谐振时的电压波形。当电压方波作用于LC 串联回路时,方波的前后沿都会对LC 串联回路产生激励(即接收能量),每次激励过后又会产生阻尼振荡(即损耗能量),当输入电压波形的上升率dv/dt 值大于谐振回路波形(正弦波)的上升率时,电路就会产生激励;当输入电压波形的上升率dv/dt 值小于谐振回路波形的上升率时,电路就会产生阻尼。


由于每次激励过后振荡回路的能量还没有损耗完,紧接着又来一次新的激励,使振荡电压一次、又一次地进行 叠加,如果激励的相位与振荡波形的相位能保持同步,则振荡电压的幅度会越来越高,直到激励的能量与电路损耗的能量相等为止。因此,当谐振回路的品质因数Q 值很高时,谐振电压也可以升得很高,理想的情况是Q 值无限高(即天线没有损耗),则产生谐振电压的幅度也会升得无限高,但这种情况是不存在的。

从图13 还可以看出,LC 串联回路产生谐振时的电压幅度与激励波形的相位密切相关,而与激励波形的幅度反而相关不是特别大。如果图13a 中的电压方波之间的相位或周期不是严格保持相等,那么图13b 中的波形就会产生严重抖动,并且谐振电压的幅度也会下降很多。因此,用图11 中的测量方法并不能完全客观地测量出干扰信号在某空间处的电磁场强度。
另外还需指出,测试用的接收天线还分电场感应电线和磁场感应天线,还有电磁 场感应天线。图11 中仅以电场偶合天线为例进行分析。
图13 中只是对干扰信号接收天线的原理进行了分析,实际应用中天线是不具体区分接收天线和发射天线的,两者都可以同用一根天线。因此,电路中任何带电的导体或有 电流流过的导体都可以看成是发射天线。

如何学习好谐振回路?

谐振回路原理及谐振回路的学习方法
谐振回路原理及谐振回路的学习方法


【并联谐振回路与串联谐振回路】并联谐振回路在谐振点阻抗最大,并且呈纯阻性。随着频偏增加,其阻抗减小。当有幅度相同频率不同的电流流过,频率为谐振频率的电流产生的电压最大,并且无相位偏移。在其它频率处产生的电压幅度与该最大电压幅度的比值与品质因数和频偏有关。当频偏为负,电压相位比电流超前,当频偏为正,电压相位落后于频偏。当频偏一定,品质因数越大,该并联谐振回路阻抗越小,电压就越小,谐振曲线越尖。   串联谐振回路在谐振点阻抗最小,并且呈纯阻性,随着频偏增加,其阻抗增加,当有幅度相同不同频率的电压加在该串联谐振回路上时,在谐振点流过的电流最大,并且无相位偏移。当频偏为负时,电流相位超前于电压,当频偏为正,电流相位落后于电压。当频偏一定,品质因数越大,该串联谐振回路阻抗越大,电压就越小,谐振曲线越尖。
 
【两种谐振回路的品质因数】给并联谐振回路灌入幅度相同,频率不同的电流,任意频率处电压的幅度与谐振点处电压幅度的比值可用分式表示。分子是1,分母为  1+jR0W0Cε 的模,其中ε表征了该频点与谐振频率的相对频偏,而对一个确定的谐振回路,R0W0C这一项是确定的,是谐振回路本身固有的属性。可见,对于同一个回路这个比值与频率有关,而对于不同的回路, R0W0C的这些固有属性不同,因而曲线也不同。   所以,把R0W0C这个量单独拿出来,美其名曰 Q。易知Q越大,谐振曲线越陡。 

很巧的是,在串联谐振回路两端加上幅度相同大小不同的电压,任意频率处电流的幅度与谐振点处电流的比值也可以用一个分式表示。同样分子是1,分母为  1+j1/R0W0Cε的模。同样,ε表示相对频偏,1/R0W0C  同样是串联谐振回路的固有属性。对于不同的 1/R0W0C谐振曲线也不同。  所以把1/R0W0C叫做串联谐振回路的品质因数。  同样Q越大,谐振曲线越尖。

不论是并联谐振回路还是串联谐振回路,品质因数都是回路的固有属性。并且Q越大,谐振曲线越尖。选择性越好。

【通频带与选择性】

通频带即通常所说 -3DB带宽。选择性即滤除无用信号的能力。它们都与Q值有关,并且是一对矛盾。Q值高,则谐振曲线尖锐,通频带窄,选择性好。

可以利用谐振曲线的代数式令其等于0.707,计算得到通频带为f0/Q。 再令其等于0.1,计算得到衰减至0.1倍时频带宽 10*f0/Q,即得到矩形系数为10。

可见,单个并联谐振回路,不论Q,f0为多大,其矩形系数都是10.

【调谐放大器负载为什么多用并联谐振】

从对串联谐振回路的分析可知,它主要是索取电压,这就要求信号源内阻要小,另外,其品质因数Q与串联电阻成反比,如果信号源内阻过大,内阻应计入串联谐振回路的电阻(因为这样,就相当于是电源恒定,这正是串联谐振回路的条件),品质因数将变低。

而调谐放大器一般来说是靠晶体管的集电极的受控电流,该受控电流主要受其极电流的控制,所以在集电极上看到的输出电阻很大,这就决定了调谐放大器负载的谐振网络不宜用串联谐振网络。

【放大器中滤波匹配网络的作用】

滤波匹配网络介于功率管T和外接负载RL之间,其作用有3个:

1、阻抗变换,以从放大器提取最大功率。

2、滤波。

在完成以上两个任务的同时,要求将功率管给出的功率高效的传输到负载上,即传输效率要高。

综上所述,本文已为讲解谐振回路原理及谐振回路的学习方法并联谐振回路与串联谐振回路、两种谐振回路的品质因数等等,相信大家对谐振回路原理及谐振回路的学习方法的认识越来越深入,希望本文能对各位读者有比较大的参考价值。




 

 

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