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(待打印)并联谐振的推导及理解

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RLC并联谐振电路

R L C并联谐振电路公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

电路课程设计举例:?以 R L C 并联谐振电路 1.电路课程设计目的 (1)验证RLC 并联电路谐振条件及谐振电路的特点; (2)学习使用EWB 仿真软件进行电路模拟。 2.仿真电路设计原理 本次设计的RLC 串联电路图如下图所示。 图1 RLC 并联谐振电路原理图 理论分析与计算: 根据图1所给出的元件参数具体计算过程为 发生谐振时满足L C ωω001= ,则RLC 并联谐振角频率ω0和谐振频率 f 0分别是 RLC 并联谐振电路的特点如下。 (1)谐振时Y=G,电路呈电阻性,导纳的模最小G B G Y =+=2 2. (2)若外施电流I s 一定,谐振时,电压为最大,G I U S o =,且与外施电流同相。 (3)电阻中的电流也达到最大,且与外施电流相等,I I S R =. (4)谐振时0=+I I C L ,即电感电流和电容电流大小相等,方向相反。 3.谐振电路设计内容与步骤 (1)电路发生谐振的条件及验证方法 这里有几种方法可以观察电路发生串联谐振:

(1)利用电流表测量总电流I s 和流经R 的电流I R ,两者相等时即为并 联谐振。 (2)利用示波器观察总电源与流经R 的电流波形,两者同相即为并联谐振。 例题:已知电感L 为0.02H,电容C 为50uf,电阻R 为200Ω。 由LC f π210=计算得,Hz f 1.1570= 按上图进行EWB 的仿真,得到下图。 流经电阻R 的电流和总电流I 相等为10mA,流进电感L 和电容C 的总电流为5.550uF ,几乎为零,所以电路达到谐振状态。 总电源与流经R 的电流波形同相,所以电路达到并联谐振状态。 4.实验体会和总结 这次实验我学会了运用EWB 仿真RLC 并联谐振电路,并且运用并联谐振的特点判断达到谐振状态。尤其是观察总电源与流经R 的电流波形,两者同相即为并联谐振。这种方法我们只能在实验中看到,平时做题试卷上是不可能观察到的。这加深了我对谐振电路的理解。

LC 串并联谐振回路特性实验

LC 串并联谐振回路特性实验--(转自高频电子线路实验指导书) 2009-01-09 19:34:22| 分类:电子电路| 标签:|字号大中小订阅 LC 串并联谐振回路特性实验 一、实验目的 1、掌握LC 振荡回路的谐振原理。 2、掌握LC 串并联谐振回路的谐振特性。 3、掌握LC 串并联谐振回路的选频特性。 二、实验内容 测量LC 串并联谐振回路的电压增益和通频带,判断选择性优劣。 三、实验仪器 1、扫频仪一台 2、20MHz 模拟示波器一台 3、数字万用表一块 4、调试工具一套 四、实验原理 (一)基本原理 在高频电子线路中,用选频网络选出我们所需的频率和滤除不需要的频率成分。通 常,在高频电子线路中应用的选频网络分为两类。第一类是由电感和电容元件组成的振 荡回路(也称谐振回路),它又可以分为单振荡回路以及耦合振荡回路;第二类是各种

滤波器,如LC 滤波器,石英晶体滤波器、陶瓷滤波器和声表面滤波器等。本实验主要 介绍第一类振荡回路。 1、串联谐振回路 信号源与电容和电感串联,就构成串联振荡回路。电感的感抗值( wL )随信号频 率的升高而增大,电容的容抗值( wC 1 )则随信号频率的升高而减小。与感抗或容抗的 变化规律不同,串联振荡回路的阻抗在某一特定频率上具有最小值,而偏离特定频率时 的阻抗将迅速增大,单振荡回路的这种特性为谐振特性,这特定的频率称为谐振频率。 图2-1 所示为电感L、电容C 和外加电压Vs 组成的串联谐振回路。图中R 通常是 电感线圈损耗的等效电阻,电容损耗很小,一般可以忽略。 图2-1 串联振荡回路 保持电路参数R、L、C 值不变,改变外加电压Vs 的频率,或保持Vs 的频率不变, 而改变L 或C 的数值,都能使电路发生谐振(回路中的电流的幅度达到最大值)。

谐振电路工作原理

https://www.doczj.com/doc/071747481.html, 谐振电路工作原理,华天电力是串联谐振装置的生产厂家,15年致立研发标准、稳定、安全的电力测试设备,专业电测,产品选型丰富,找串联谐振,就选华天电力。 谐振就是电路中既有感性原件又有容性原件,感性原件是通直流阻交流,容性原件是通交流阻直流,物理上用相位来描述,感性原件和容性原件的相位正好相反,而感性原件和容性原件在电路中呈现的阻性在某个频率下会相等,及大小相等,方向相反,这样的电路称为谐振电路,该频率称为谐振频率。 在RLC串联电路中,若接入一个输出电压幅值一定,输出频率f连续可调的正弦交流信号源,则电路中的许多参数将随着信号源的频率的变化而变化,即电路阻抗Z,回路电流I,电流与信号源电压之间的相位差φ分别为 Z=[R2+(ZL-ZC)2]1/2=[R2+(ωL-1/ωC)2]1/2 I=U/Z=U/[R2+(ωL-1/ωC)2]1/2 φ=arctan[(ωL-1/ωC)/r] 上述三个式子中,信号源角频率ω=2пf,容抗Zc=1/ωC,感抗ZL = ωL,各参数随ω的变化而变化。ω很小时,电路总阻抗Z=[R2+(1/ωC)2]1/2,φ→π/2电流的相位超前与信号源电压相位,整个电路呈容性;ω很大时,Z=[R2+(ωL)2]1/2,φ→-π/2,电流相位滞后与信号源电压相位,整个电路呈感性;当容抗等于感抗,相互抵消时,电路总阻抗Z=R,为最小值,此时回路电流为最大值Imax=U/R,相位差φ=0,整个电路呈阻性,这个现象即为谐振现象。发生谐振时的频率fo称为谐振频率,角频率ωo称为谐振角频率,它们之间的关系为 ω=ω0=(1/LC) 1/2 或fo=ω0/2π=1/[2π(LC) 1/2]

RLC并联谐振电路

电路课程设计举例: 以RLC 并联谐振电路 1.电路课程设计目的 (1)验证RLC 并联电路谐振条件及谐振电路的特点; (2)学习使用EWB 仿真软件进行电路模拟。 2.仿真电路设计原理 本次设计的RLC 串联电路图如下图所示。 图1 RLC 并联谐振电路原理图 理论分析与计算: 根据图1所给出的元件参数具体计算过程为 )1(111L C j R L j C j R Y ωωωω-+=++= 发生谐振时满足L C ωω0 01 = ,则RLC 并联谐振角频率ω0和谐振频 率 f 分别是 LC LC f πω21, 10 0= = RLC 并联谐振电路的特点如下。 (1)谐振时 Y=G,电路呈电阻性,导纳的模最小G B G Y =+=2 2 . (2)若外施电流 I s 一定,谐振时,电压为最大,G I U S o =,且与外施电 流同相。 (3)电阻中的电流也达到最大,且与外施电流相等,I I S R = . (4)谐振时 0=+I I C L ,即电感电流和电容电流大小相等,方向相反。

3.谐振电路设计内容与步骤 (1)电路发生谐振的条件及验证方法 这里有几种方法可以观察电路发生串联谐振: (1)利用电流表测量总电流 I s 和流经R 的电流I R ,两者相等时即 为并联谐振。 (2)利用示波器观察总电源与流经 R 的电流波形,两者同相即为并 联谐振。 例题:已知电感L 为0.02H,电容C 为50uf,电阻R 为200Ω。 由 LC f π210 = 计算得, Hz f 1.1570 = 按上图进行EWB 的仿真,得到下图。

流经电阻R的电流和总电流I相等为10mA,流进电感L和电容C的总电流为5.550uF,几乎为零,所以电路达到谐振状态。 总电源与流经R的电流波形同相,所以电路达到并联谐振状态。4.实验体会和总结 这次实验我学会了运用EWB仿真RLC并联谐振电路,并且运用并联谐振的特点判断达到谐振状态。尤其是观察总电源与流经R的电流波形,两者同相即为并联谐振。这种方法我们只能在实验中看到,平时做题试卷上是不可能观察到的。这加深了我对谐振电路的理解。

串联谐振电路和并联谐振电路的特性

串联谐振电路和并联谐振电路的特性 一..并;联谐振电路:当外来频率加于一并联谐振电路时,它有以下特性: 1.当外加频率等于其谐振频率时其电路阻抗呈纯电阻性,且有最大值,它这个特性在实际应用中叫做选频 电路. 2.当外加频率高于其谐振频率时,电路阻抗呈容性,相当于一个电容. 3.当外加频率低于其谐振频率时,这时电路呈感性,相当于一个电感线圈. 所以当串联或并联谐振电路不是调节在信号频率点时,信号通过它将会产生相移.(即相位失真) 二.串联谐振电路:当外来频率加于一串联谐振电路时,它有以下特性: 1.当外加频率等于其谐振频率时其电路阻抗呈纯电阻性,且有最少值,它这个特性在实际应用中叫做陷波 器. 2.当外加频率高于其谐振频率时,电路阻抗呈感性,相当于一个电感线圈. 3.当外加频率低于其谐振频率时,这时电路呈容性,相当于一个电容. 并联谐振与串联谐振 2010-03-03 15:49:30| 分类:电子电路| 标签:|字号大中小订阅 1、对于理想的L、C元件,串联谐振发生时,L、C元件上的电压大小相等、方向相反,总电压等于0(谐振阻抗为零)。而并联谐振发生时,L、C元件中的电流大小相等、方向相反,总电流等于0(谐振阻抗为 无穷大)。故有如题的称呼。 2、无论是串联还是并联谐振,在谐振发生时,L、C之间都实现了完全的能量交换。即释放的磁能完全转 换成电场能储存进电容;而在另一时刻电容放电,又转换成磁能由电感储存。 3、在串联谐振电路中,由于串联——L、C流过同一个电流,因此能量的交换以电压极性的变化进行;在 并联电路中,L、C两端是同一个电压,故能量的转换表现为两个元件电流相位相反。 4、谐振时电感和电容还是两个元件,否则不能进行能量交换;但从等效阻抗的角度,是变成了一个元件: 数值为零或无穷大的电阻。 5、串联谐振是电流谐振,一般起电流放大作用。如老式收音机通过串联谐振将微弱电流信号放大。并联谐 振是起电压放大作作。

谐振电路在实际中的应用

谐振电路在实际中的应用 摘要:通过学习电路理论基础,我们知道根据电路基础原理,把合适的电感和电容串联或者并联在电路中就可以构成谐振电路。谐振电路使得直流电源发出的电流在谐振电路中按正弦规律变化。在谐振状态下,电路的总阻抗就达到了极值或近似达到极值。谐振现象在电学元器件中很普遍,应用十分广泛。特别是在科学技术迅猛发展的今天,谐振电路在实际中的将会有越来越重要的作用。 关键词:谐振电路实际应用正弦规律变化 Resonance circuit in real application Abstract: learning circuit theory foundation, we know the circuit fundamentals, inductance and capacitance in series or parallel circuit can constitute a resonant circuit. Resonant circuit current to the DC power to issue the sine rule change in the resonant circuit. In the resonant state, the total impedance of the circuit has reached the maximum or approximate to achieve maximum. Resonance phenomenon is very common in electrical components and a wide range of applications. Especially in the rapid development of science and technology today, the resonant circuit in practice will have an increasingly important role. Keywords: resonant circuit is the practical application of the sine rule change 谐振电路是指在含有电阻R、电感L和电容C元件的交流电路中,在一定条件下出现的电路两端电压与该电路中的电流相位相同,整个电路呈现纯电阻性质的一种特殊现象。一般情况下,电路两端的电压与其中的电流位相是不同的,但当调节电路元件(电感或者电容)的参数或电源频率,可以使它们位相相同,从而使得整个电路呈现为纯电阻性。在谐振状态下,电路的总阻抗达到极值或近似达到极值。按电路联接的不同,有串联谐振和并联谐振两种。在R-L-C串联电路中所发生的谐振,称为串联谐振。串联谐振发生的条件是感抗和容抗相等,电抗为零,其数学表达式的代数形式:Z=R+J[wL-1/(wC)] {其中wL-1/wC)=0}。当电阻R、电感L和电容C在并联电路中发生的谐振称为并联谐振。 串联谐振时,电感电容吸收等值异号的无功功率,使电路吸收的无功功率为0;电场能量和磁场能量都在不断变化,但此增彼减,互相补偿,这部分能量在电场和磁场之间振荡,全电路电磁场能量总和不变;激励供给电路的能量全转化为电阻发热。为了维持振荡,激励必须不断供给能量补偿电阻的发热消耗,与电路中总的电磁场能量相比每振荡一次电路消耗的能量越少,电路的品质越好。并联谐振时,电感电容吸收等值异号的无功功率,使电路吸收的无功功率为0;电场能量和磁场能量都在不断变化,但此增彼减,互相补偿,这部分能量在电场和磁场之间振荡,全电路电磁场能量总和不变;激励供给电路的能量全转化为电阻发热。

串联谐振:如何谐振及其原理解析

串联谐振:如何谐振及其原理解析 谐振电路是在具有电阻R、电感L、电容C的交流电路中;一般电路的电压与电流电路中的相位是不同的。如果我们调整电路元件(L或C)或电源频率的参数,它们可以具有相同的相位,整个电路呈现纯电阻。当电路达到这种状态时,称为共振。研究共振现象的目的是了解这一客观现象,充分利用科学技术中共振的特点,同时预防产生的危害。根据电路连接的不同,可分为串联谐振和并联谐振。 在HTXZ串联谐振情况下,电感电压和电容电压是等价的,即电感电容吸收不同数目的等效无功率,使电路吸收的无功率为0;电场能量和磁场能量不断变化,但这部分能量在电场和磁场之间振荡,整个电路的电磁场能量之和保持不变;励磁电源电路的能量转化为电阻加热。为了维持振荡,励磁必须不断地提供能量来补偿电阻的热消耗。与电路中的电磁场总能量相比,每个振荡电路消耗的能量越少,电路的质量越好。 首先,谐振是在一定条件下由R、L和C元件组成的电路的特殊现象。首先,当C系列电路发生谐振时,首先要分析电路的特性,如图1、C系列电路的复阻抗如下:在正弦电压作用下:电路的复阻抗如下:

公式中,电抗x=x1 xc是角频率w的函数,x随w的变化如图2所示。当w从0变为如图2所示时,x从-变为+如W所示,当w 0,当x是电容性的,当w 0,当x是电感性的,当w=w0,当阻抗z(w0)=r是纯电阻、电压和无穷大时。电流同相,我们称之为此时电路谐振的工作状态。由于这种共振发生在RLC串联电路中,我们也可以称之为串联谐振、串联谐振电路等。式1是串联电路的谐振条件,从中可以得到谐振角频率w。如图:

谐振频率为 由此可见,串联电路的谐振频率是由其自身的参数L和C决定的,这与外界条件无关。当电源固定时,可以调节L和C,使电路的固有频率与电源频率产生共振。 4.变频串联谐振的计算方法 变频串联谐振主要是指所研究的串联电路的电压和电流达到同一相位,即电路中电感的电感电抗和电容电抗的值和时间相等,使所研究的电路呈现出纯的电阻特性。在给定的端电压下,所研究的电路中会出现最大电流。电路中消耗的是最大的有功功率。 变频串联谐振计算方法 z=r+jx,x=0,z=r,i=u/z=u/r。 (1)谐振定义:在电路中,当两个元件的能量由电路中的一个电抗模块释放,而另一个电抗模块必须吸收相同的能量时,两个元件的能量相等,即两个电抗元件之间会有能量脉动。 (2)为了产生共振,电路必须有电感L和电容C。 (3)相应的共振频率是以fr表示的共振频率或共振频率。 串联谐振电路之条件如下: 当q=qi2xl=i2xc或xl=xc时,得到了r-l-c串联电路的谐振条件。

RLC并联谐振电路

RLC 并联谐振电路

电路课程设计举例:?以R L C并联谐振电路 1.电路课程设计目的 (1)验证屉C并联电路谐振条件及谐振电路的待点; (2)学习使用EWB仿真软件进行电路模拟。 2.仿真电路设计原理 本次设计的屉C串联电路图如下图所示。 图1屉C并联谐振电路原理图 理论分析与计算: 根据图1所给出的元件参数具体计算过程为 发生谐振时满足0()C =」一,则RLC并联谐振角频率0°和谐振频率/[分别是RLC并联谐振电路的待点如下。 (1)谐振时Y二G,电路呈电阻性,导纳的模最小|丫卜J G'+ J B'G? (2)若外施电流人一定,谐振时,电压为最大,[J丄,且与外施电流同相。 G (3)电阻中的电流也达到最大,且与外施电流相等,W (4)谐振时// +/c = 0,即电感电流和电容电流大小相等,方向相反。 3.谐振电路设计内容与步骤 (1)电路发生谐振的条件及验证方法 这里有儿种方法可以观察电路发生串联谐振: (1)利用电流表测量总电流人和流经R的电流人,两者相等时即为并联谐振。 (2)利用示波器观察总电源与流经R的电流波形,两者同相即为并联谐振。

例题:已知电感L为0. 02H,电容C为50uf,电阻R为2000。 由f =一计算得,f = 157.1Hz J 02兀亦」° 按上图进行EWB的仿真,得到下图。 流经电阻R的电流和总电流I相等为10mA,流进电感L和电容C的总电流为5. 550uF,儿乎为零,所以电路达到谐振状态。 总电源与流经R的电流波形同相,所以电路达到并联谐振状态。 4.实验体会和总结 这次实验我学会了运用EWB仿真RLC并联谐振电路,并且运用并联谐振的特点判断达到谐振状态。尤其是观察总电源与流经R的电流波形,两者同相即为并联谐振。这种方法我们只能在实验中看到,平时做题试卷上是不可能观察到的。这加深了我对谐振电路的理解。

串并联谐振的特点

串联谐振的特点 1.谐振时回路的阻抗最小,且 2.谐振时的回路电流最大,且与激励源同相。 3.谐振时电阻上的电压,与激励源大小相等,相位相同。 4.电路在谐振时,电容上的电压与电感L上的电压相位相反、大小相等,都等于电 源电压的倍。 注意:由于值通常很大,谐振时(或)上的端电压将很高,往往会造成元件的损坏。但谐振时和两端的总等效阻抗为零。 频率特性 图示电路中的电流为: 谐振时的电流为: 可以推导得:,其中,称为相对失谐。 幅频特性 定义:信号幅度随频率变化的关系,则 可以证明:回路值越高,曲线越尖锐,回路选择信号的能力越强,选择性越好。

并联谐振的特点 以下讨论都是在品质因数很高的条件下进行 特点 1.谐振时回路的阻抗最大,且 2.谐振时的回路端电压最大,且与激励源同相 3.电路在谐振时,电容支路和电感支路的电流几乎大小相等、相位相反。二者的大小 近似等于激励电流源的倍。 频率特性 图示电路的端电压为: 在()的情况下,有 可以推导得:,其中 幅频特性

定义:信号幅度随频率变化的关系,则 可以证明与串联谐振电路相同,回路值越高,曲线越尖锐,回路选择信号能力越强, 选择性越好。 谐振回路的能量关系(功率) 1.不论是串联谐振回路还是并联谐振回路都是由电阻、电容和电感组成。2.电阻是耗能元件,它将消耗能量;电容是储能元件,它将储存电场能量;电感 也是储能元件,它将储存磁场能量。、均不会消耗能量。 3.由于谐振时回路为纯阻性,则激励源提供的能量将全部消耗掉。 4.谐振回路的能量关系:电容储存的电能和电感储存的磁能将以振荡的形式(因为电容端电压和流过电感的电流为正弦信号)互相转换,总的储存能量保持不变。而激 励源供给电路的能量,全部消耗在电阻上转化为热能。 谐振回路的通频带 通频带的意义:定义通频带是为了衡量回路选择一定范围内频率的能力。 谐振回路的选择性: 1.回路的值越高,选择信号的能力越强,偏离谐振频率的信号越容易被抑制。 2.实际信号是由若干频率分量所组成的多频率信号。 3.人们希望谐振电路能够把实际信号中的各有用频率分量都能选择出来;对不需要的频率分量(也称为干扰)能够得到最大限度的抑制。

谐振电路的原理和作用

谐振电路的原理和作用 含有电感线圈和电容器的无源(指不含独立电源)线性时不变电路在某个特定频率的外加电源作用下,对外呈纯电阻性质的现象。这一特定频率即为该电路的谐振频率。以谐振为主要工作状态的电路称谐振电路。无线电设备都用揩振电路完成调谐、滤波等功能。电力系统则需防止谐振以免引起过电流、过电压。 电路中的谐振有线性谐振、非线性谐振和参量谐振。前者是发生在线性时不变无源电路中的谐振,以串联谐振电路中的谐振为典型。非线性谐振发生在含有非线性元件电路内。由铁心线圈和线性电容器串联(或并联)而成的电路(习称铁磁谐振电路)就能发生非线性谐振。在正弦激励作用下,电路内会出现基波谐振、高次谐波谐振、分谐波谐振以及电流(或电压)的振幅和相位跳变的现象。这些现象统称铁磁谐振。参量谐振是发生在含时变元件电路内的谐振。一个凸极同步发电机带有容性负载的电路内就可能发生参量谐振。 串联谐振电路:用线性时不变的电感线圈和电容器串联成的谐振电路。这种电路产生的谐振称串联谐振,又称电压谐振。当外加电压的频率ω等于电路的谐振频率ω0时,除改变ω可使电路谐振外,调整L、C的值也能使电路谐振。谐振时电路内的能量过程是在电感和电容之间出现周期性的等量能量交换。以品质因数Q值表示电路的性能,Q值越大,谐振曲线越尖窄,则电路的选择性越好。考虑信号源的内阻时,Q值要下降,因此,串联谐振电路不宜与高内阻信号源一起作用。 并联谐振电路:用线性时不变电感线圈和电容器并联组成的谐振电路。其中的谐振称并联谐振,又称电流谐振。以Q表示电路的性能,电路内的能量过程与串联谐振电路类似。信号源内阻会降低Q 值,且内阻越小,品质因数值越小,所以并联谐振电路不宜与低内阻信号源一起使用。 式中R为电阻,L为电感,C为电容,ω为非谐振频率,ω0为谐振频率。电路内的能量过程与串联谐振电路类似。信号源内阻会降低Q 值,且内阻越小,品质因数值越小,所以并联谐振电路不宜与低内阻信号源一起用。 原理: 主要是指电感、电容并联谐振组成的LC振荡器。 因为LC回路有选频特性。理由:回路的等效阻抗Z=(-J/ωC)//(R+JωL),可知,阻抗Z与信号频率有关。不同频率的信号电流(同等大小的电流)在通过回路时,产生的电压是不同的。只有一个频率的信号电流产生的电压最大,就是当信号角频率ω=ω0=1/√LC时。此时回路阻抗最大,叫做并联谐振。 作用: RCL串联电路中的感抗与容抗有相互抵消的作用,即ωL-1/ωC=0,此时串联电路中的电抗为0,电流和电压同相位,称谓串联谐振。

振荡电路的原理

高频放大器 使用高频功率放大器的目的是放大高频大信号使发射机末级获得足够大的发射功率。 高频放大器的工作状态是由负载阻抗Rp、激励电压vb、供电电压VCC、VBB等4个参量决定的。如果VCC、VBB、vb 3个参变量不变,则放大器的工作状态就由负载电阻Rp决定。此时,放大器的电流、输出电压、功率、效率等随Rp而变化的特性,就叫做放大器的负载特性。 原理 放大电路所需的通频带由输入信号的频带来确定,为了不失真地放大信号,要求放大电路的通频带应大于信号的频带。如果放大电路的通频带小于信号的频带,由于信号的低频段或高频段的放大倍数下降过多,放大后的信号不能重现原来的形状,也就是输出信号产生了失真。这种失真称为放大电路的频率失真,由于它是线性的电抗元件引起的,在输出信号中并不产生新的频率成分,仅是原有各频率分量的相对大小和相位发生了变化,故这种失真是一种线性失真。 For personal use only in study and research; not for commercial use 高频小信号放大器的功用就是无失真的放大某一频率范围内的信号。按其频带宽度可以为窄带和宽带放大器,而最常用的是窄带放大器,它是以各种选频电路作负载,兼具阻变换和选频滤波功能。高频小信号放大器是通信设备中常用的功能电路,它所放大的信号频率在数百千赫至数百兆赫。高频小信号放大器的功能是实现对微弱的高频信号进行不失真的放大,从信号所含频谱来看,输入信号频谱与放大后输出信号的频谱是相同的。 本级振荡电路 本级振荡电路图 本级振荡电路采用改进型晶体振荡电路(克拉伯振荡电路),振荡频率由晶振决定,为6MHz,三极管的静态工作点由RP0控制,集电极电流ICQ,一般取0.5mA~4mA,ICQ过大会产生高次谐波,导致输出波形失真。调节RP1可使输出波形失真较小、波形较清晰,RP2用来调节本振信号的幅值,以便得到适当幅值的本振信号作为载波。 混频器 工作频率 混频器是多频工作器件,除指明射频信号工作频率外,还应注意本振和中频频率应用范围。

LC并联谐振回路

并联谐振回路实验电路及原理 1.LC并联谐振回路的等效阻抗 LC并联回路如图1所示,其中R表示回路的等效损 图1?LC并联谐振回路 耗电阻。由图可知,LC并联谐振回路的等效阻抗为 考虑到通常有,所以 2.LC并联谐振回路具有以下特点 由式(2)可知,LC并联谐振回路具有以下特点: (1)回路的谐振频率为 (2)谐振时,回路的等效阻抗为纯电阻性质,并达到最大值,即 式中,,称为回路品质因数,其值一般在几十至几百范围内。 图?2

由式(2)可画出回路的阻抗频率响应和相频 响应如图2所示。由图及式(4)可见,R 值越小, Q 值越大,谐振时的阻抗值就越大,相角频率变化 的程度越急剧,选频效果越好。 (3)谐振时输入电流与回路电流之间的关系 由图1和式(4)有 通常 ,所以。可见谐振时,LC 并联电路的回路电流 或比输入电流大得多,即的影响可忽略。这个结论对于分析LC 正弦波振荡电路的相位关系十分有用。 仿真电路图形 工作运行环境 仿真电路运行结果 结果为单位谐振曲线。 谐振时,回路呈现纯电导,且谐振导纳最小(或谐振阻抗最大)。回路电压U 与外加信号源频率之间的幅频特性曲线称为谐振曲线。谐振时,回路电压U00最大。任意频率下的回路电压U 与谐振时回路电压U00之比称为单位谐振函数,用N(f)表示。N(f)曲线称为单位谐振曲线。 实验总结: (1)LC 并联谐振回路幅频曲线所显示的选频特性在高频电路里有着非常重要的作用,其选频性能的好坏可由通频带和选择性(回路Q 值)这两个相互矛盾的指标来衡量。矩形系数则是综合说明这两个指标的一个参数,可以衡量 实际幅频特性接近理想幅频特性的程度。矩形系数越小,则幅频特性越理想。 (2)LC 并联谐振回路阻抗的相频特性是条具有负斜率的单调变化曲线,这一点在分析LC 正弦波振荡电路的稳定性时有很大作用,而且可以利用曲线中的线性部分进行频率与相位的线性转换,这在相位鉴频电路里得到了应用。同样,LC 并联谐振回路阻抗的幅频特性曲线中的线性部分也为频率与幅度的线性转换提供了依据,这在斜率鉴频电路里得到了应用。 (a)阻抗频率响应 (b)相频响应

从谐振条件和电路特点看串联谐振和并联谐振

https://www.doczj.com/doc/071747481.html, 从谐振条件和电路特点看串联谐振和并联谐振 一、串联谐振和并联谐振特点概述 变频串联谐振试验装置又叫串联谐振,是由变频电源、励磁变压器、电抗器和 电容分压器组成。被试品的电容与电抗器构成串联谐振连接方式;分压器并联 在被试品上,用于测量被试品上的谐振电压,并作过压保护信号;调频功率输 出经激励变压器耦合给串联谐振回路,提供串联谐振的激励功率。 在电感和电容并联的电路中,当电容的大小恰恰使电路中的电压与电流同相位,即电源电能全部为电阻消耗,成为电阻电路时,叫作并联谐振,并联谐振是一 种完全的补偿,电源无需提供无功功率,只提供电阻所需要的有功功率。 谐振时,电路的总电流最小,而支路的电流往往大于电路的总电流,因此,并 联谐振也成为电流谐振,发生并联谐振时,在电感和电容元件中流过很大的电 流,因此会造成电路的熔断器熔断或烧毁电气设备的事故;但在无线电工程中 往往用来选择信号和消除干扰。 二、串联谐振和并联谐振的谐振条件 串联谐振的谐振条件

https://www.doczj.com/doc/071747481.html, 并联谐振的谐振条件 串联谐振的电路特点 1.总阻抗值最小:Z=R+j(wl-1/wc)=R; 2.电源电压一定时,电流最大;I=I0=U/|Z|=U /R; 3.电路成电阻性,电容或电感的电压可能高于电源电压。 并联谐振的电路特点 1.电压一定时,谐振时电流最小; 2.总阻抗最大;

https://www.doczj.com/doc/071747481.html, 3.电路成电阻性,支路电流可能会大于总电流。 通过对电路谐振的分析,掌握谐振电路的特点,再生产实践中,应该 用其所长,避其所短。 四、串联谐振和并联谐振的产品特点 串联谐振产品的主要特点 1.所需电源容量大大减小 串联谐振试验装置是利用谐振电抗器和被试品电容产生谐振,从而得 到所需高电压和大电流的,在整个系统中,电源只需要提供系统中有 功消耗的部分,因此,试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q倍(Q 为品质因素)。 2. 设备的重量和体积大大减小 串联谐振电源中,不但省去了笨重的大功率调压装置和普通的大功率 工频试验变压器,而且,谐振激磁电源只需试验容量的1/Q,使得系统 重量和体积大大减小,一般为普通试验装置的1/5~1/10。 3. 改善输出电压波形 谐振电源是谐振式滤波电路,能改善输出电压的波形畸变,获得很好 的正弦波,有效地防止了谐波峰值引起的对被试品的误击穿。 4. 防止大的短路电流烧伤故障点 在谐振状态,当被试品的绝缘弱点被击穿时,电路立即脱谐(电容量 变化,不满足谐振条件),回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q。而采用并联谐振或者传统试验变压器的方式进行交流耐压试验时,击 穿电流立即上升几十倍,两者相比,短路电流与击穿电流相差数百倍。所以,串联谐振能有效地找到绝缘弱点,又不存在大的短路电流烧伤 故障点的忧患。 5. 不会出现任何恢复过电压

LC振荡电路的工作原理及特点

简单介绍LC振荡电路的工作原理及特点 LC振荡电路,顾名思义就是用电感L和电容C组成的一个选频网络的振荡电路,这个振荡电路用来产生一种高频正弦波信号。常见的LC振荡电路有好多种,比如变压器反馈式、电感三点式及电容三点式,它们的选频网络一般都采用LC并联谐振回路。这种振荡电路的辐射功率跟振荡频率的四次方成正比,如果要想让这种电路向外辐射足够大的电磁波的话,就必须提高其振荡频率,而且还必须是电路具备开放的形式。 LC振荡电路之所以有振荡,是因为该电路通过运用电容跟电感的储能特性,使得电磁这两种能量在交替转化,简而言之,由于电能和磁能都有最大和最小值,所以才有了振荡。当然,这只是一个理想情况,现实中,所有的电子元件都有一些损耗,能量在电容和电感之间转化是会被损耗或者泄露到外部,导致能量不断减小。所以LC 振荡电路必须要有放大元件,这个放大元件可以是三极管,也可以是集成运放或者其他的东西。有了这个放大元件,这个不断被消耗的振荡信号就会被反馈放大,从而我们会得到一个幅值跟频率都比较稳定的信号。 开机瞬间产生的电扰动经三极管V组成的放大器放大,然后由LC选频回路从众多的频率中选出谐振频率F0。并通过线圈L1和L2之间的互感耦合把信号反馈至三极管基极。设基极的瞬间电压极性为正。经倒相集电压瞬时极性为负,按变压器同名端的符号可以看出,L2的上端电压极性为负,反馈回基极的电压极性为正,满足相位平衡条件,偏离F0的其它频率的信号因为附加相移而不满足相位平衡条件,只要三极管电流放大系数B和L1与L2的匝数比合适,满足振幅条件,就能产生频率F0的振荡信号。 LC振荡电路物理模型的满足条件 ①整个电路的电阻R=0(包括线圈、导线),从能量角度看没有其它形式的能向内能转化,即热损耗为零。 ②电感线圈L集中了全部电路的电感,电容器C集中了全部电路的电容,无潜布电容存在。 ③LC振荡电路在发生电磁振荡时不向外界空间辐射电磁波,是严格意义上的闭合电路,LC电路内部只发生线圈磁场能与电容器电场能之间的相互转化,即便是电容器内产生的变化电场,线圈内产生的变化磁场也没有按麦克斯韦的电磁场理论激发相应的磁场和电场,向周围空间辐射电磁波。 能产生大小和方向都随周期发生变化的电流叫振荡电流。能产生振荡电流的电路叫振荡电路。其中最简单的振荡电路叫LC回路。 振荡电流是一种交变电流,是一种频率很高的交变电流,它无法用线圈在磁场中转动产生,只能是由振荡电路产生。 充电完毕(放电开始):电场能达到最大,磁场能为零,回路中感应电流i=0。 放电完毕(充电开始):电场能为零,磁场能达到最大,回路中感应电流达到最大。 充电过程:电场能在增加,磁场能在减小,回路中电流在减小,电容器上电量在增加。从能量看:磁场能在向电场能转化。 放电过程:电场能在减少,磁场能在增加,回路中电流在增加,电容器上的电量在减少。从能量看:电场能在向磁场能转化。 在振荡电路中产生振荡电流的过程中,电容器极板上的电荷,通过线圈的电流,以及跟电流和电荷相联系的

LC并联谐振回路

并联谐振回路 实验电路及原理 1.LC并联谐振回路的等效阻抗 LC并联回路如图1所示,其中R表示回路的 图1 LC并联谐振回路等效损耗电阻。由图可知,LC并联谐振回路的等 效阻抗为 (1) 考虑到通常有,所以 (2) 2.LC并联谐振回路具有以下特点 由式(2)可知,LC并联谐振回路具有以下特点: (1)回路的谐振频率为 或(3) (2)谐振时,回路的等效阻抗为纯电阻性质,并达到最大值,即 (4) 式中,,称为回路品质因数,其值一般在几十至几百范围内。

由式(2)可画出回路的阻抗频率响应和相频响应如图2所示。由图及式(4)可见,R 值越小,Q 值越大,谐振时的阻抗值就越大,相角频率变化的程度越急剧,选频效果越好。 (3)谐振时输入电流与回路电流之间的关系 由图1和式(4)有 通常 ,所以 。可见谐振时,LC 并联电路的回路电流 或 比输入电流 大得多,即 的影响可忽略。这个结论对于分析LC 正 弦波振荡电路的相位关系十分有用。 仿真电路图形 图 2 (a) 阻抗频率响应 (b) 相频响应

工作运行环境 仿真电路运行结果

结果为单位谐振曲线。 谐振时,回路呈现纯电导,且谐振导纳最小(或谐振阻抗最大)。回路电压U与外加信号源频率之间的幅频特性曲线称为谐振曲线。谐振时,回路电压U00最大。任意频率下的回路电压U与谐振时回路电压U00之比称为单位谐振函数,用N(f)表示。N(f)曲线称为单位谐振曲线。 实验总结: (1)LC并联谐振回路幅频曲线所显示的选频特性在高频电路里有着非常重要的作用,其选频性能的好坏可由通频带和选择性(回路Q值)这两个相互矛盾的指标来衡量。矩形系数则是综合说明这两个指标的一个参数,可以衡量实际幅频特性接近理想幅频特性的程度。矩形系数越小,则幅频特性越理想。 (2) LC并联谐振回路阻抗的相频特性是条具有负斜率的单调变化曲线,这一点在分析LC正弦波振荡电路的稳定性时有很大作用,而且可以利用曲线中的线性部分进行频率与相位的线性转换,这在相位鉴频电路里得到了应用。同样,LC并联谐振回路阻抗的幅频特性曲线中的线性部分也为频率与幅度的线性转换提供了依据,这在斜率鉴频电路里得到了应用。 友情提示:本资料代表个人观点,如有帮助请下载,谢谢您的浏览!

串联谐振与并联谐振的电路特点及产生条件详解

串联谐振与并联谐振的电路特点及产生条件详解 一、串联电路和并联电路的定义 1、路中的各元件是逐个顺次连接来的,则电路为串联电路。 特点是:流过一个元件的电流同时也流过另一个。在串联电路中,由于电流的路径只有一条,所以,从电源正极流出的电流将依次逐个流过各个用电器,后回到电源负极。因此在串联电路中,如果有一个用电器损坏或某一处断开,整个电路将变成断路,电路就会无电流,所有用电器都将停止工作,所以在串联电路中,各个用电器互相牵连,要么全工作,要么全部停止工作。 2、元件“首首相接,尾尾相连”并列地连在电源之间,则电路就是并联电路。 特点是:干路的电流在分支处分成几部分,分别流过几个支路中的各个元件。在并联电路中,从电源正极流出的电流在分支处要分为几路,每一路都有电流流过,因此即使某一支路断开,但另一支路仍会与干路构成通路。由此可见,在并联电路中,各个支路之间互不牵连。 二、实例分析串联电路和并联电路的特点 1、串联电路用电器各元件逐个顺次连接起来,接入电路就组成了串联电路。我们常见的装饰用的“满天星”小彩灯,常常就是串联的。串联电路有以下一些特点:A、电路连接特点:串联的整个电路是一个回路,各用电器依次相连,没有“分支点”。B、用电器工作特点:各用电器相互影响,电路中一个用电器不工作,其余的用电器就无法工作。C、开关控制特点:串联电路中的开关控制整个电路,开关位置变了,对电路的控制作用没有影响。即串联电路中开关的控制作用与其在电路中的位置无关。

2、并联电路用电器各元件并列连接在电路的两点间,就组成了并联电路。家庭中的电灯、电风扇、电冰箱、电视机等用电器都是并联在电路中的。并联电路有以下特点:A、电路连接特点:并联电路由干路和若干条支路组成,有“分支点”。每条支路各自和干路形成回路,有几条支路,就有几个回路。B、用电器工作特点:并联电路中,一条支路中的用电器若不工作,其他支路的用电器仍能工作。C、开关控制特点:并联电路中,干路开关的作用与支路开关的作用不同。干路开关起着总开关的作用,控制整个电路。而支路开关只控制它所在的那条支路。 三、串联电路和并联电路产生谐振的条件 1、串联谐振电阻、电容、电感串联电路中,出现电源、电压、电流同相位现象,叫做串联谐振,其特点是:电路呈纯电阻性,电源、电压和电流同相位,电抗X等于0,阻抗Z等于电阻R,此时电路的阻抗最小,电流最大,在电感和电容上可能产生比电源电压大很多倍的高电压,因此串联谐振也称电压谐振。串联谐振就是电源和LC回路串联,当满足XL=XC时,LC等值阻抗几乎为零,电源输出电流极大,所以又称为“电流谐振”。 2、并联谐振压与原电压叠加,并联谐振:在电阻、电容、电感并联电路中,出现电路端电压和总电流同相位的现象,叫做并联谐振,其特点是:并联谐振是一种完全的补偿,电源无需提供无功功率,只提供电阻所需要的有功功率,谐振时,电路的总电流最小,而支路电流往往大于电路中的总电流,因此,并联谐振也叫电流谐振。 并联谐振就是电源和LC回路并联,当满足XL=XC时,电源输出电流几乎为零,LC上的电压极高,所以又称为“电压谐振”。

LC并联谐振回路

L C并联谐振回路 Revised by Petrel at 2021

并联谐振回路实验电路及原理 1.LC并联谐振回路的等效阻抗 图1?LC并联谐振回路LC并联回路如图1所示,其中R表示回路的等效损 耗电阻。由图可知,LC并联谐振回路的等效阻抗为 (1) 考虑到通常有,所以 (2) 2.LC并联谐振回路具有以下特点 由式(2)可知,LC并联谐振回路具有以下特点: (1)回路的谐振频率为 或(3) (2)谐振时,回路的等效阻抗为纯电阻性质,并达到最大值,即 (4) 式中,,称为回路品质因数,其值一般在几十至几百范围内。 图?2

由式(2)可画出回路的阻抗频率响应和相频 响应如图2所示。由图及式(4)可见,R 值越小,Q 值越大,谐振时的阻抗值就越大,相角频 率变化的程度越急剧,选频效果越好。 (3)谐振时输入电流与回路电流之间的关系 由图1和式(4)有 通常,所以。可见谐振时,LC 并联电路的回路电流或比输入电流大得多,即的影响可忽略。这个结论对于分析LC 正弦波振荡电路的相位关系十分有用。 仿真电路图形 工作运行环境 仿真电路运行结果 结果为单位谐振曲线。 谐振时,回路呈现纯电导,且谐振导纳最小(或谐振阻抗最大)。回路电压U 与外加信号源频率之间的幅频特性曲线称为谐振曲线。谐振时,回路电压U00最大。任意频率下的回路电压U 与谐振时回路电压U00之比称为单位谐振函数,用N(f)表示。N(f)曲线称为单位谐振曲线。 实验总结: (1)LC 并联谐振回路幅频曲线所显示的选频特性在高频电路里有着非常重要的作用,其选频性能的好坏可由通频带和选择性(回路Q 值)这两个相互矛盾的指标来衡量。矩形系数则是综合说明这两个指标的一个参数,可以衡量 (a)阻抗频率 响应 (b)相频响应

RLC并联谐振电路

R L C并联谐振电路标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

电路课程设计举例:以RLC 并联谐振电路 1.电路课程设计目的 (1)验证RLC 并联电路谐振条件及谐振电路的特点; (2)学习使用EWB 仿真软件进行电路模拟。 2.仿真电路设计原理 本次设计的RLC 串联电路图如下图所示。 图1 RLC 并联谐振电路原理图 理论分析与计算: 根据图1所给出的元件参数具体计算过程为 发生谐振时满足L C ωω001= ,则RLC 并联谐振角频率ω0和谐振频率f 0分别是 RLC 并联谐振电路的特点如下。 (1)谐振时Y=G,电路呈电阻性,导纳的模最小G B G Y =+=2 2. (2)若外施电流I s 一定,谐振时,电压为最大,G I U S o =,且与外施电流同相。 (3)电阻中的电流也达到最大,且与外施电流相等,I I S R =. (4)谐振时0=+I I C L ,即电感电流和电容电流大小相等,方向相反。

3.谐振电路设计内容与步骤 (1)电路发生谐振的条件及验证方法 这里有几种方法可以观察电路发生串联谐振: (1)利用电流表测量总电流I s 和流经R 的电流I R ,两者相等时即为并联谐振。 (2)利用示波器观察总电源与流经R 的电流波形,两者同相即为并联谐振。 例题:已知电感L 为,电容C 为50uf,电阻R 为200Ω。 由LC f π210=计算得,Hz f 1.1570= 按上图进行EWB 的仿真,得到下图。 流经电阻R 的电流和总电流I 相等为10mA,流进电感L 和电容C 的总电流为,几乎为零,所以电路达到谐振状态。 总电源与流经R 的电流波形同相,所以电路达到并联谐振状态。 4.实验体会和总结 这次实验我学会了运用EWB 仿真RLC 并联谐振电路,并且运用并联谐振的特点判断达到谐振状态。尤其是观察总电源与流经R 的电流波形,两者同相即为并联谐振。这种方法我们只能在实验中看到,平时做题试卷上是不可能观察到的。这加深了我对谐振电路的理解。

串联谐振和并联谐振的电路特点

https://www.doczj.com/doc/071747481.html, 串联谐振和并联谐振的电路特点 变频串联谐振试验装置又叫串联谐振,是由变频电源、励磁变压器、电抗器和电容分压器组成。被试品的电容与电抗器构成串联谐振连接方式;分压器并联在被试品上,用于测量被试品上的谐振电压,并作过压保护信号;调频功率输出经激励变压器耦合给串联谐振回路,提供串联谐振的激励功率。 在电感和电容并联的电路中,当电容的大小恰恰使电路中的电压与电流同相位,即电源电能全部为电阻消耗,成为电阻电路时,叫作并联谐振。并联谐振是一种完全的补偿,电源无需提供无功功率,只提供电阻所需要的有功功率。 谐振时,电路的总电流最小,而支路的电流往往大于电路的总电流,因此,并联谐振也称为电流谐振。发生并联谐振时,在电感和电容元件中流过很大的电流,因此会造成电路的熔断器熔断或烧毁电气设备的事故;但在无线电工程中往往用来选择信号和消除干扰。 串联谐振和并联谐振的谐振条件 串联谐振的谐振条件

https://www.doczj.com/doc/071747481.html, 并联谐振的谐振条件 三、串联谐振和并联谐振的电路特点 串联谐振的电路特点 1.总阻抗值最小:Z=R+j(wl-1/wc)=R; 2.电源电压一定时,电流最大;I=I0=U/|Z|=U /R; 3.电路成电阻性,电容或电感的电压可能高于电源电压。 并联谐振的电路特点 1.电压一定时,谐振时电流最小;

https://www.doczj.com/doc/071747481.html, 2.总阻抗最大; 3.电路成电阻性,支路电流可能会大于总电流。 通过对电路谐振的分析,掌握谐振电路的特点,再生产实践中,应该用其所长,避其所短。 四、串联谐振和并联谐振的产品特点 串联谐振产品的主要特点 1.所需电源容量大大减小 串联谐振试验装置是利用谐振电抗器和被试品电容产生谐振,从而得到所需高电压和大电流的,在整个系统中,电源只需要提供系统中有功消耗的部分,因此,试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q倍(Q为品质因素)。 2. 设备的重量和体积大大减小 串联谐振电源中,不但省去了笨重的大功率调压装置和普通的大功率工频试验变压器,而且,谐振激磁电源只需试验容量的1/Q,使得系统重量和体积大大减小,一般为普通试验装置的1/5~1/10。 3. 改善输出电压波形 谐振电源是谐振式滤波电路,能改善输出电压的波形畸变,获得很好的正弦波,有效地防止了谐波峰值引起的对被试品的误击穿。 4. 防止大的短路电流烧伤故障点 在谐振状态,当被试品的绝缘弱点被击穿时,电路立即脱谐(电容量变化,不满足谐振条件),回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q。而采用并联谐振或者传统试验变压器的方式进行交流耐压试验时,击穿电流立即上升几十倍,两者相比,短路电流与击穿电流相差数百倍。所以,串联谐振能有效地找到绝缘弱点,又不存在大的短路电流烧伤故障点的忧患。 5. 不会出现任何恢复过电压 被试品发生击穿闪络时,因失去谐振条件,高电压也立即消失,电弧立刻熄灭,装置的保护回路动作,切断输出。

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