正弦交流電路中的串聯(lián)諧振

發(fā)布時(shí)間:2023-09-07
一、串聯(lián)諧振電路的諧振條件:
電路如圖9-1-1。
可以看出,電路的諧振頻率是由電路本身的參數(shù)決定的,稱為固有頻率。當(dāng)電路的固有頻率等于電源的頻率時(shí),電路發(fā)生諧振。當(dāng)電源的頻率一定的情況下,可以通過(guò)調(diào)節(jié)電路參數(shù)l、c使電路達(dá)到諧振;當(dāng)參數(shù)一定的情況下,可調(diào)節(jié)電源頻率使電路諧振。
二、串聯(lián)諧振的特點(diǎn):
1、阻抗:
z=r最小。阻抗角等于0。
2、電流:
3、諧振時(shí)各元件電壓:
若品質(zhì)因數(shù)q>>1,則電感、電容會(huì)出現(xiàn)超出電源電壓的情況。故又成為電壓諧振。
4、功率與能量:
諧振時(shí)電路的無(wú)功功率q=uisinφ=0即電源與負(fù)載之間沒(méi)有無(wú)功功率的交換。ql+qc=0,表明電感中的無(wú)功功率與電容中的無(wú)功功率完全補(bǔ)償。即在電容和電感之間進(jìn)行著電場(chǎng)能量和磁場(chǎng)能量之間不斷相互轉(zhuǎn)換的周期震蕩過(guò)程??梢宰C明,在震蕩過(guò)程中,能量的總合為一常量。
三、串聯(lián)諧振電路的諧振曲線和選擇性:
串聯(lián)諧振電路應(yīng)具有兩個(gè)良好的性能:
(1)選擇信號(hào)的能力-稱作串聯(lián)諧振電路的選擇性。選擇性的好壞與品質(zhì)因數(shù)有關(guān)。
(2)不失真的傳送信號(hào)的能力-通過(guò)電路的通頻帶來(lái)衡量,而通頻帶的寬窄與品質(zhì)因數(shù)有關(guān)。
 1、 阻抗的頻率特性:如圖9-5-1。
2、電流的頻率特性:如圖9-5-2。
由此可見(jiàn),電路只有在諧振頻率附近的一段頻率內(nèi),電流才有較大的數(shù)值,在諧振頻率點(diǎn)出現(xiàn)峰值。當(dāng)ω偏離諧振頻率后,由于|x|的增加,電流就從峰值降下來(lái)(稱為失諧)。表明電路逐漸增強(qiáng)對(duì)其它頻率電流的抑制能力,因此串聯(lián)諧振電路具有選擇接近于諧振頻率信號(hào)的能力,在無(wú)線電技術(shù)中稱為選擇性。諧振電路選擇性的好壞與品質(zhì)因數(shù)有關(guān),證明如下:
可見(jiàn) ,品質(zhì)因數(shù)越大,選擇性越好。
3、關(guān)于通頻帶:
關(guān)于不失真的傳送信號(hào),一般規(guī)定,以電流的通用諧振曲線上
可見(jiàn),通頻帶(頻帶寬度)與q成反比。在無(wú)線電技術(shù)中,要合理的選擇q,以保證選擇性和通頻帶。
 4、電壓的頻率特性:可以推得
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