LC串并聯(lián)諧振回路

3.2LC串并聯(lián)諧振回路

LC諧振回路是最簡(jiǎn)單也是最基本的LC濾波器電路諧振回路的主要特點(diǎn)是具有選頻作用。它在無(wú)線電高頻設(shè)備中的應(yīng)用非常廣泛，不僅是各種形式濾波器的基礎(chǔ)，而且在各種調(diào)諧放大器、調(diào)制、解調(diào)、變頻等電路中也需要用到。3.2.1

LC串聯(lián)諧振回路諧振回路的主要特點(diǎn)是具有選頻作用，對(duì)于串聯(lián)回路來(lái)說(shuō)，就是要求當(dāng)外加輸入電壓信號(hào)作用時(shí)，在指定的頻率fo附近，回路中的電流I盡可能大，而在離開(kāi)頻率fo兩邊一定范圍以外，回路中的電流應(yīng)盡量小。所以我們需要研究怎樣由回路元件參數(shù)來(lái)確定中心頻率fo

，以及如何選擇參量來(lái)獲得比較滿意的選頻性能。3.2.1LC串聯(lián)諧振回路串聯(lián)諧振回路品質(zhì)因數(shù)Q:回路電抗數(shù)值與電阻數(shù)值的比值Q對(duì)回路選頻性能的影響：Q值越高，回路的諧振曲線越尖銳，選擇性越好，對(duì)無(wú)用信號(hào)的抑制能力越強(qiáng)，但通頻帶越窄?；芈房蛰d品質(zhì)因素Q0：表示回路不含外加負(fù)載電阻與阻尼電阻時(shí)，回路電抗與其固有損耗電阻r的比值。回路有載品質(zhì)因素QL：表示考慮了外加負(fù)載電阻與信號(hào)源內(nèi)阻時(shí)的回路品質(zhì)因素。LC串聯(lián)諧振回路的討論串聯(lián)回路諧振時(shí)，電感器和電容器的端電壓均達(dá)到最大值，并為輸入電壓的Q倍。故又稱(chēng)串聯(lián)諧振為電壓諧振。例1：串聯(lián)回路如下圖所示。信號(hào)源頻率F=1MHz電壓振幅

V=0.1V。將1-1端短接，電容C調(diào)到100PF時(shí)諧振。此時(shí)，電容C兩端的電壓為10V。如1-1端開(kāi)路再串接一阻抗Z（電阻和電容串聯(lián)），則回路失諧，電容C調(diào)到200PF時(shí)重新諧振。此時(shí)，電容C兩端的電壓為2.5V。試求：線圈的電感L，回路品質(zhì)因數(shù)Q以及未知阻抗Z。解:將1-1短接

回路總電阻

所以當(dāng)F=1MHz時(shí)1-1斷開(kāi),串接Z時(shí),Z為Cx與Rx串聯(lián),則回路總電容為Cx=200pF=C

一、丈并聯(lián)筐諧振總回路蘭原理1、電祖路特用點(diǎn)回路動(dòng)電感逢元件趙的固猜有損常耗電磁阻r包括土電感墊線圈診導(dǎo)線秋的歐利姆電格阻、循由趨慘膚效乳應(yīng)引畜起的練高頻棕?fù)p耗艙電阻固有賽損耗梅也可的等效壯表示狗為并買(mǎi)聯(lián)諧博振電奮阻Rp3.垃2.央2并聯(lián)茫諧振亡回路2、LC并聯(lián)豆諧振露回路碑的傳比輸阻停抗傳輸踏函數(shù)狗（傳敬輸阻稅抗）3、LC并聯(lián)餐諧振漸回路米的諧推振頻枯率回路啞諧振拉時(shí)：回路耳電壓躲與輸必入激享勵(lì)電盼流同曲相位回路宋呈純剖阻特想性其中:回路邪諧振宜頻率:為回討路無(wú)漏阻尼競(jìng)振蕩刷頻率幻玉。4、LC并聯(lián)夫諧振予回路世的兩笨種電果路形解式等滿效分子分母同乘Q值很具高并聯(lián)勇回路疼的品賞質(zhì)因哭數(shù)Q:電阻峰數(shù)值戰(zhàn)與回路喬電抗虧數(shù)值京的比棍值串聯(lián)爹回路黃的品狂質(zhì)因時(shí)數(shù)Q:回路寄電抗救數(shù)值與電祥阻數(shù)皂值的比防值并聯(lián)擔(dān)回路錯(cuò)的阻抗碎特性并聯(lián)樸回路遼的電抗駛特性5、LC并聯(lián)防諧振亞回路娃的阻可抗特張性電感電容=0，呈管純電楚阻且闊阻值融最大>0，呈采容性<0，呈鏡感性6、LC并聯(lián)濟(jì)諧振私回路淹的討暴論當(dāng)回愁路諧鏟振時(shí)董，最股大輸曬出電忌壓、樂(lè)電阻中、電友感、械電容泥支路眨的電召流分漠別為甚：并聯(lián)震回路諧振竿時(shí)，愧流過(guò)半其電響抗支辰路的稱(chēng)電流預(yù)比激摘?jiǎng)?lì)電臂流大Q倍，膊故并失聯(lián)諧撇振又永稱(chēng)電流袍諧振。頻率漠特性蘋(píng)：以=時(shí)的輸出電壓對(duì)歸一化，可得并聯(lián)諧振回路的相對(duì)幅頻特性與相頻特性，其值分別如下：7、高Q值LC并聯(lián)現(xiàn)回路掉的頻潛率特功性通頻帶Bw（通常指3dB帶寬,也用表示）并聯(lián)回路相對(duì)幅頻特性Q值越廣大，簡(jiǎn)諧振痰曲線舒越尖民銳，找選擇剛性越洲好，霞但通椒頻帶燃變窄松。Q值越懇小，史曲線旨越平豆坦，停選擇沃性越散差，伴通頻株帶越有寬。例2設(shè)一骨放大珠器以幕簡(jiǎn)單浩并聯(lián)轉(zhuǎn)諧振慕回路表為負(fù)雙載，君信號(hào)報(bào)中心惑頻率f0=1殺0M欄Hz，回惡路電胳容C=妻50者pF，（1）試衣計(jì)算乒所需陷的線常圈電耍感值標(biāo)（2）若蝕線圈套品質(zhì)咱因數(shù)梢為Q=擇10油0,試計(jì)膚算線亡圈的桑并聯(lián)翠諧振起電阻Rp及回散路帶坡寬BW。（3）若亭放大慕器所隊(duì)需的欺帶寬Bw=0梢.5星MH佛z，則巨應(yīng)在箏回路槐上并境聯(lián)多伶大的拔電阻譽(yù)才能回滿足萄放大擁器所怪需帶純寬要額求。解：（1）由吳：得：（2）由得：例2設(shè)一保放大紡器以救簡(jiǎn)單冬并聯(lián)鄙諧振辣回路逃為負(fù)帳載，遍信號(hào)撥中心丈頻率f0=1院0M費(fèi)Hz，回勾路電閉容C=巡壽50畝pF，（1）試霉計(jì)算較所需醫(yī)的線罪圈電譽(yù)感值甜（2）若汁線圈嚴(yán)品質(zhì)讀因數(shù)裙為Q=挎10潤(rùn)0,試計(jì)倆算回背路諧等振電限阻及急回路貢帶寬女。（3）若接放大館器所陰需的比帶寬Bw=0晃.5妹MH巨z，則歡應(yīng)在象回路肆上并書(shū)聯(lián)多知大的鏈電阻狀才能習(xí)滿足巨放大小器所衣需帶疤寬要休求。解：（3）由叢：得：得：例3下圖街所示顛為放是大器購(gòu)的簡(jiǎn)舍化等鞋效電學(xué)路。痛已知蔬：空搏載品園質(zhì)因標(biāo)數(shù)Q0=1鍵05，L=您58芝8μ怖H，C=渡20掏0P尸F(xiàn)，Rg=RL=1別80糖kΩ。試勵(lì)求：1、諧那振頻針率f0；2、通絞頻帶BW0.柿72Ω1.MHzΩ，MH常z作業(yè)對(duì)于關(guān)收音字機(jī)的碧中頻途放大旋器，蜓其中便心頻震率培，，回餡路電血容尺，繳試計(jì)彎算回園路電百感L，Q值和所電感守線圈喂的并鋪聯(lián)諧危振電雙阻。二、覆信賠號(hào)源內(nèi)阻和槐負(fù)載是電阻清對(duì)并喚聯(lián)諧權(quán)振回悶路的泊影響減小濱，通知頻帶閃加寬脆，選宏擇性柿變壞?？梢?jiàn)己，在參有信太號(hào)源內(nèi)阻和鉆負(fù)載冷電阻腎情況生下，為了珍對(duì)并拾聯(lián)諧金振回落路的獵影響茶小，材需要（1）應(yīng)膨用阻域抗變夠換電園路，險(xiǎn)增大跳負(fù)載蠻的值（2）極梳可能童采用漂恒流咸源激須勵(lì)3.雁2.泉3阻抗舅變換茅與接鑄入系民數(shù)將負(fù)株載從絞次級(jí)憂等效西到初突級(jí)(1衰)全耦垮合變速壓器下等效理想浮變壓瘦器無(wú)麗損耗店：從功率等效新角度閱證明敏：(2幼)雙電情感抽板頭耦沈合電友路定義壟接入態(tài)系數(shù)?。ǔ榉耦^系顯數(shù)）p為：魚(yú)與外澤電路孕相連與的那特部分盯電抗題和本雷回路瞇參數(shù)絕分壓齡的同撤性質(zhì)代總電門(mén)抗之知比可得根據(jù)敞變換古前后勺功率毛等效俱原理繳：（a）RL部分撓接入忽并聯(lián)閱回路(2皂)雙電夫感抽華頭耦伐合電青路可得根據(jù)麗變換詠前后為功率產(chǎn)等效拾原理晨：（b）Rs部分妨接入飼并聯(lián)南回路（3）雙植電容探抽頭攜耦合諸電路可得(p<1邊)（a）RL部分誦接入倡并聯(lián)狡回路根據(jù)皮變換混前后消功率扔等效梁原理敏：(3墊)雙電件容抽連頭耦比合電眼路可得根據(jù)流變換調(diào)前后詠功率獅等效儉原理蓮：（b）Rs部分然接入拉并聯(lián)撿回路同理襲可得輸：接入樸系數(shù)p(4夕)應(yīng)用欲部分躍接入孩法的丟選頻伐電路接入粥系數(shù)縫：結(jié)論:采用詳部分跪接入狐法，霉電源破及負(fù)過(guò)載對(duì)讓回路有載品岡質(zhì)因狐數(shù)影棕響明穗顯減鵲小。例4：（1）回路總電容

諧振頻率：如圖一所示電路中，，，