lc谐振电路原理

如题所述

要了解lc谐振电路原理,我们先来了解lc谐振电路的概念:

LC电路也称为储能电路、调谐电路或谐振电路、由字母“℃”表示的电容器和字母“L”表示的电感器连接在一起的电路,这些电路用于产生特定频率的信号或者从多个特定频率复合信号中接收信号。

LC电路是各种电子设备中的基本电子元件,尤其是在调谐器、滤波器、混频器和振荡器等电路中使用的无线电设备中。LC电路的主要功能通常是以最小阻尼振荡。按照连接方式划分,LC电路可以分为串联LC谐振电路和并联LC谐振电路。

1、串联LC谐振电路原理:

在串联LC电路配置中,电容器“℃”和电感器“L”都串联连接,如下图所示。电容器和电感器两端的电压之和只是开路端子上的整个电压之和。LC电路+Ve端子中的电流等于通过电感器(L)和电容器(C)的电流,即:V=VL vC,i=iL =iC

当“XL”感抗幅度增加时,频率也会增加。同理,当“XC”容抗幅度减小时,频率随之减小。

在一个特定频率下,两个电抗XL和XC的大小相同,但符号相反。所以这个频率称为谐振频率,用LC电路表示。因此,共振为:

XL=-XC       wL=1/ωC

ω=ω0=1/根号LC

那么,电路的谐振角频率是多少?其实角频率可以使用以下公式得出:

f0=ω0/2π根号LC

在串联谐振LC电路配置中,两个谐振XC和XL相互抵消。实际上,都不是理想的组件,而是电流的流动,通常是由线圈绕组的电阻引起的。因此,提供给电路的电流在谐振时最大。

对于f<0,XL<(-XC)。因此,电路是电容性的。

对于f<f0,XL>(-XC)。因此,电路是感性的。

2、并联LC谐振电路原理

在并联LC电路配置中,电容器“C”和电感器“L”都并联连接,如下图所示。电容器和电感器两端的电压之和只是开路端子上的整个电压之和。LC电路 +Ve端子中的电流等于流过电感器 (L) 和电容器 (C) 的电流:

v = vL = vC        i = iL + iC

设定线圈的内阻为“R”。当两个谐振X C和X L时,无功支路电流相同且相反。因此,它们相互抵消以在关键线路中提供最少量的电流。当该状态下总电流最小时,总阻抗最大。谐振频率由下式给出:

f0 = ω0 / 2π = 1 / 2π √LC

注意,任何无功分支的电流在谐振时都不是最小值,而是通过将源电压“V”与电抗“Z”分开来单独给出。

因此,根据欧姆定律I=V/Z

抑制电路可以定义为,当线路电流最小且总阻抗在f0处最大时,电路在f0以下时为感性,而在f0以上时电路为容性。

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