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rlc串聯電路的諧振

諧振電路的阻抗、電壓于電流以及它們之間的相位差、電路與外界的能力交換等均處于某種特殊狀態,同時具有電感、電容兩類元件的電路在一定條件下會發生諧振現象。因而在實際中有重要的應用,如在放大器、振蕩器、濾波器電路中常用作選頻等。今天合眾電氣就給針對rlc串聯電路諧振做一個詳細的介紹。

1.rlc串聯諧振電路實驗原理

電路發生諧振。f0稱為諧振頻率,即幅頻特性曲線尖峰所在的頻率點,此時電路呈純阻性,電路的阻抗模最小。在輸入電壓 一定時,電路中的電流達到最大值,且與輸入電壓同相位。這時其中稱為電路的品質因數。

2. 電路品質因數Q值的測量方法

1)根據公式測定,其中分別為諧振時電感L和電容C上的電壓有效值;

2)通過測量諧振曲線的通頻帶寬度 ,再根據求出值。其中為諧振頻率和分別是下降到時對應的頻率,分別稱為上、下限截止頻率。

3. rlc串聯電路實現諧振的方式

1)LC不變,改變W0

W0由電路本身的參數決定,一個rlc串聯諧振電路只能有一個對應的W0,當外加頻率等于諧振頻率時,電路發生諧振。

2)電源頻率不變,改變L或C(常改變C)。

通過諧振條件產生的原因,可以知道兩種調節方式產生諧振:調節L或C使電路諧振,根據給定的公式調整電感元件與電容元件的關系;調節電源頻率,使得電源輸出頻率與電路固有頻率相等

4. rlc串聯諧振電路的特點

1)電路阻抗最小:Z=R

2)電路中電流最大

3)總電壓與總電流同相位,電路呈陽性

4)電阻兩端電壓等于總電壓,電感與電容兩端電壓相等,相位相反,且為總電壓的Q倍。

串聯諧振電路試驗原則

1)串聯諧振耐壓試驗裝置在較低頻率時,試驗電流較小;

2)電抗器并聯,電感量減小,耐壓不變;電抗器串聯,電感量增大,耐壓值升高;

3)電抗器并聯式適合做長電纜,電抗器單臺使用或者串聯式適合做斷電纜。

串聯諧振電路的應用

在電子設備中,經常需要完成在許多不同頻率的信號中,只選擇某個頻率的信號進行處理,而其他頻率信號被濾除。最常用的具有選頻功能的電路就是串聯諧振電路,因此諧振電路的主要應用就是選頻。

(注:由于串聯諧振電路特殊的電壓分配,利用電壓諧振在某些傳感器、信息接受中,可顯著提高其靈敏度或效率,但在某些應用場合,它對系統與人員有一定的不安全性。所以在設計與操作中應注意。)

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