【正文】 ： 在串聯(lián)諧振電路中，何時(shí)電路呈感性、電阻性、容性？ 并聯(lián)諧振 電路的 諧振特性曲線 為： 感性 容性 電阻性 電源內(nèi)阻對(duì)并聯(lián)諧振電路的 影響 并諧電路的信號(hào)源總 是存在內(nèi)阻的，信號(hào)源內(nèi) 阻將降低并諧回路的并聯(lián) 等效電阻 R值，從而使 Q 值降低，選擇性變差。 RCLr ?實(shí)際的并聯(lián)諧振電路還可以根據(jù) 等效條件變換 為： rCLrLLCrLrLrR??????2202021)()( ??U?I?ωL j 1 ωC j R U?I?RLI?CI?r ωC j 1 ωL j 兩電路中的電阻關(guān)系為： 以及 并聯(lián)諧振電路的 基本 特性 ，電路 阻抗最大 (導(dǎo)納最小 )，且 呈純電阻性（理想情況 r=0時(shí)，阻抗無(wú)窮大）； ，由于阻抗最大，因此當(dāng)電路中 總電流一定時(shí)， 路端電壓最大 ，且與電流同相。即： ? ? 20200 LrLC?????并諧電路中 r很小，所以 LC 001?? ?由此可導(dǎo)出并諧條件為： CL10 ??或 CLf ?210 ?U?I?RLI?CI?r ωC j 1 ωL j 顯然，并諧條件近似等于串諧條件。 右圖所示為并聯(lián)諧振電路 的一般形式，當(dāng)電路出現(xiàn)總電 流和路端電路同相位時(shí)，稱電 路發(fā)生并聯(lián)諧振。 并聯(lián)諧振 串聯(lián)諧振回路適用于信號(hào)源內(nèi)阻等于零或很小的 情況，如果信號(hào)源內(nèi)阻很大，采用串聯(lián)諧振電路將嚴(yán) 重地降低回路的品質(zhì)因素，使選擇性顯著變壞（通頻 帶過(guò)寬）。因?yàn)榇C時(shí) UL=UC，且相位相反，因此二者作用相互抵消，電源總電壓等于電阻兩端電壓 UR=U。 CLf21 21???結(jié)論： 當(dāng) C調(diào)到 150pF時(shí)，即可收到 e1的節(jié)目。 L2和 C 組成收音機(jī)選頻（調(diào)臺(tái)）電路，通過(guò)調(diào)節(jié)不同的C值選出所需電臺(tái)。 (2)540KHz的信號(hào)在回路中產(chǎn)生的是諧振電流： 103 1 0105 4 10502 6330SSS0 ??? ????????????LfQUQURUI收音機(jī)接收電路 1L2L 3LC串聯(lián)諧振應(yīng)用舉例 其中： L1：收音機(jī)接收電路的接 收天線； L2和 C：組成收音機(jī)的諧振 電路； L3：將選擇出來(lái)的電臺(tái)信 號(hào)送到接收電路。 結(jié)論 RLC串諧回路中的 L=310μH，欲接收載波 f=540 KHz的電臺(tái)信號(hào)，問(wèn)這時(shí)的調(diào)諧電容 C=？若回路 Q=50時(shí)該臺(tái)信號(hào)感應(yīng)電壓為 1mV，同時(shí)進(jìn)入調(diào)諧回路 的另一電臺(tái)信號(hào)頻率為 600KHz，其感應(yīng)電壓也為 1mV ，問(wèn)兩信號(hào)在回路中產(chǎn)生的電流各為多大？ (1)由諧振頻率公式可得： PF2 8 0103 1 0)105 4 02(1)2(1 21623200?????????????LfCLCf?(3)600KHz的信號(hào)在回路中產(chǎn)生的電流為： 6 0 05 4 05 4 06 0 0501112220020 ??????????????????????ffffQII 此例說(shuō)明，當(dāng)信號(hào)源的感應(yīng)電壓值相同、而頻率 不同時(shí)，電路的選擇性使兩信號(hào)在回路中所產(chǎn)生的電 流相差 10倍以上。 實(shí)踐和理論都可以證明： QfB 0?可見(jiàn)通頻帶與諧振頻率有關(guān)，由于品質(zhì)因數(shù) RCRLUUUUQ CL00 1?? ???? 品質(zhì)因數(shù) Q愈大，通頻帶寬度愈窄，曲線愈尖銳，電路的選擇性能愈好； Q值愈小，通頻帶寬度愈大，曲線愈平坦，選擇性能愈差；但 Q值過(guò)高又極易造成通頻帶過(guò)窄而使傳輸信號(hào)不能完全通過(guò)，從而造成失真。為了不失真地傳輸信號(hào)，保證信號(hào)中 的各個(gè)頻率分量都能順利地通過(guò)電路，通常規(guī)定當(dāng)電 流衰減到 最大值的 時(shí)，所對(duì)應(yīng)的一段頻率范圍 稱為 通頻帶 B。 0f1fI f0 0 f I0 I 1 2f 但是，實(shí)際的信號(hào)都具有 一定的頻率范圍，如電話線路 中傳輸?shù)囊纛l信號(hào)，頻率范圍 一般為 ，廣播音樂(lè)的頻 率大約是 30Hz~15KHz。 － 90176。 ???????? ??????????? ?????????????????? 00100011 t a n1t a n1t a n QLRRCLi 若輸入電壓的初相為 0時(shí)，回路電流的初相等于 阻抗相位的負(fù)值，如上式所示。 2000S22SS1)1(??????????????????????????????RLRUCLRUZUI RUI S0 ?RLC串諧電路諧振時(shí)的電流 2002200201111???????????????????????ffffQRQII????電路諧振時(shí)，串諧電路中的電流達(dá)到最大，為了便 于比較不同參數(shù)下串諧電路的特性，有： 2002200201111???????????????????????ffffQRQII???? 上式表示在直角坐標(biāo)系中，即可得到 I—ω諧振 特性曲線如下圖所示： 1 1 ω0 0 ω I0 I Q小 Q大 從 I—ω諧振特性曲線可看出，電流的最大值 I0出現(xiàn)在諧振點(diǎn) ω0處，只要偏離諧振角頻率，電流就會(huì)衰減，而且衰減的程度取決于電路的品質(zhì)因數(shù) Q。 )(s i n2121 022m020L tLILiw ???諧振時(shí) L上的磁場(chǎng)能量 )(c o s2121 022m020C tLICuw C ???諧振時(shí) C上的電場(chǎng)能量 2m2m0022m0022m0CL2121)(c o s21)(s i n21CCULItLItLIwwW?????? ?? 諧振時(shí)磁場(chǎng)能量和電場(chǎng)能量的總和為： ? 此式說(shuō)明，在串聯(lián)諧振狀態(tài)下，由于電感元件兩 端的電壓與電容元件兩端的電壓大小相等、相位相 反，因此，電感元件儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量時(shí)，恰逢電容元 件放電；電感元件釋放磁場(chǎng)能量時(shí)又恰逢電容元件 充電，兩個(gè)動(dòng)態(tài)元件上不斷地進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，在整 個(gè)串聯(lián)諧振的過(guò)程中，存儲(chǔ)能量的總和始終保持不 變。 已知 RLC串聯(lián)電路中的 L=， C=1000pF， R 為 10Ω， 電源電壓 US=，若電路發(fā)生諧振， 求：電路的 f0、 ρ、 Q、 UC0和 I0。 串聯(lián)諧振電路的基本特性 u、 i同相，電路復(fù)阻抗為電阻性質(zhì)： ρ 是衡量串諧電路性能的一個(gè)重要指標(biāo)： RRLQ ?? ?? 0 Q是衡量串諧電路性能的另一個(gè)重要指標(biāo)： 品質(zhì)因數(shù) Q的大小可達(dá)幾十至幾百，一般為 50~200。 f0是 RLC串聯(lián)諧振電路的固有頻率，只與電路的 參數(shù)有關(guān) ，與信號(hào)源無(wú)關(guān)。 諧振電路在無(wú)線電工程和電子測(cè)量技術(shù)等許多電 路中應(yīng)用非常廣泛。 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 熟悉串聯(lián)諧振電路產(chǎn)生諧振的條件，理 解串諧電路的基本特性和頻率特性，掌握串諧時(shí)電路 頻率和阻抗等的計(jì)算。電流放大。 對(duì)于電流源：采用并聯(lián)諧振方法 。 減小電阻或增大電感可使 UL變大。 1 0 1 0or? ? ? ???？ 討論： 串聯(lián)諧振與并聯(lián)諧振的區(qū)別與特點(diǎn) ？ 實(shí)際應(yīng)用時(shí) ， 為把一信號(hào)源通過(guò)諧振方法撿出 ， 應(yīng)根據(jù)信號(hào)源特性采用串聯(lián)或并聯(lián)諧振 。 01 ?? LC UU??若在 Sf下 CU?1LI?2LI?CI?1LU?2LI?Notice： Im(Zin)=0， series resonance； Im(Yin)=0， parallel resonance。 信號(hào)源 )sSE ?（?噪聲源 ）（ NNE ??已知： 接 收 網(wǎng) 絡(luò) SE?NE?r諧振 濾波器 提取信號(hào) SE?NE?r接 收 網(wǎng) 絡(luò) 諧振 濾波器 LCff S?210 ??令濾波器工作在 頻率下， 信號(hào)即可順利地到達(dá)接收網(wǎng) 絡(luò)。該種頻 率的信號(hào)得到較 好的放大，起到 選頻作用。 支路電流可能 大于總電流 U?RLI?CI?I?? 電流諧振 U?I?RLI?CI?U?I?RLI?CI? 0 CUXUICC ??? 0ULRCZUI ??? RLIIQ C 0???? II C ?則 RL ?0?若 品質(zhì)因素 Q : Q為支路電流和總電流之比。 ? I?U? LI?CI?Z OU?SI?m a xZZ O ??OSO ZIUU ??? m