LC并联谐振选频网络.
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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。
一、LC并联谐振回路2010-12-12一、LC并联谐振回路LC振荡电路主要用来产生高频正弦波信号,电路中的选频网络由电感和电容构成。
常见的LC正弦波振荡电路有变压器反馈式、电感三点式和电容三点式。
它们的选频网络采用LC并联谐振回路。
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暗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⑵2.LC并联谐振回路具有以下特点由式⑵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)⑵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⑵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。
LC振荡电路主要用来产生高频正弦波信号,电路中的选频网络由电感和电容构成。
常见的LC正弦波振荡电路有变压器反馈式、电感三点式和电容三点式。
它们的选频网络采用LC并联谐振回路。
(3)谐振时输入电流与回路电流之间的瓜葛由图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瓜葛十分有用。
二、变压器反馈式LC振荡电路1.电路构成图1所示为变压器反馈式LC振荡电路。
由图可见,该电路包孕放大电路、反馈网络和选频网络等正弦波振荡电路的基本构成部分,其中LC并联电路作为BJT的集电极负载,起选频作用。
反馈是由变压器副边绕组N2为实现的。
下面首先用瞬时极性法来分析振荡回路的相位条件。
2.相位均衡条件判断相位均衡条件的判断参考动画。
图1变压器反馈式LC振荡电路3.起振与稳幅变压器反馈式LC正弦波振荡电路起振的幅值条件是环路增益大于1,只要变压器的变比和BJT选择适当,一般均可以满足幅值条件。
LC 振荡电路工作原理图文分析
采用LC 谐振网络作选频网络的振荡电路称为LC 振荡电路。
LC 振荡电路通常采用电压正反馈。
按反馈电压取出方式不同,可分为变压器反馈式,电感三点式、电容三点式,三种典型电路。
三种电路的共同特点是采用LC 并联谐振回路作为选频网络。
一个LC 并联回路如图5.4所示,其中R 表示电感线圈和回路其他损耗总的等效电阻。
其幅频特性和相频特性如图5.5所示。
(a)幅频特性 (b)相频特性 图5.4 LC 并联回路 图5.5 LC 并联回路的频率特性(Q1>Q2)
当LC 并联回路发生谐振时,谐振频率为 0f =
电路阻抗Z 达到最大,其值为 000Q L Z Q L C RC
ωω=== 式(7-7)中Q 为回路品质因数,其值为
001L
Q R CR
ωω== 由图6.6可知,当外加信号频率f 等于LC 回路的固有频率f 0(f=f 0)时,电路发生并联谐振,阻抗Z 达到最大值Z 0,相位角ϕ=0,电路呈纯电阻性,当f 偏离f 0时由于Z 将显著减小,ϕ 不再为零,在f<fo 时,电路呈感性;f>f 0时,电路呈容性,利用LC 并谐振时呈高阻抗这一特点,来达到选取信号的目的,这就是LC 并联谐振回路的选频特性。
可以证明品质因数越高,选择性愈好,但品质因数过高,传输的信号会失真。
因此,采用LC 谐振回路作为选频网络的振荡电路,只能输出f=f 0的正弦波,其振荡频率为
I s C
L
R
U o +
-
0f f ==
当改变LC 回路的参数L 或C 时,就可改变输出信号的频率。
LRC串联谐振电路——选频无敌手∙选频是电子电路中很普遍的一种电路过程,目的是从众多频率当中选出需要的信号。
有RC选频、LC选頻,应用最广泛的是LC谐振电路选頻。
特别是在收音机、电视机、手机等无线电电路中是选頻的重要手段。
今天给大家讲一下LC串联谐振、LC并联谐振的特点。
∙∙一、LRC串联电路(注意,LC串联谐振是LC串联电路的特例):∙LC串联电路∙LC串联电路的电压矢量图及电压、阻抗计算式∙LC串联电路矢量图及串联谐振矢量图LC串联电路电压关系图LC串联电路阻抗关系∙由以上矢量图及电压、阻抗关系式可知,当感抗与容抗相等时,电路便发生谐振!如果感抗与容抗不相等,那么电路可能是容性负载,也可能是感性负载。
见幅频特性。
∙∙串联谐振电路特点如下∙.电压与电流同相;电容和电感上的电压大小相等,方向相反;..阻抗最小,且为纯电阻R;..电流最大,I=U/R;..电容、电感上的电压可以比电源电压大很多;..通频带△f=f0/Q,f0为谐振频率,Q为谐振电路的品质因数。
品质因数越大,,选择性越好,曲线越尖。
..谐振时信号的频率:.谐振频率、通频带、品质因数关系∙LC串联谐振电路是LC串联电路的一个特例,也就是频率f0达到上述数值的时候,电路才发生谐振。
要想使电路谐振有两个措施:其一,改变信号的频率,使其与电路的固有频率一致;其二,改变电路C参数,使其与信号频率一致。
因为其LC上的电压可以远大于电源电压,故把该电路叫做电压谐振电路。
∙∙串联谐振电路典型应用于收音机的输入调谐电路中。
如下图所示,天线接收到的信号中包含各种频率,当改变调谐电容时,其固有频率便发生改变,若与某一频率一致时,电路便发生谐振现象,电感两端感应出较高的电压,并通过高频变压器输送到下一级电路当中。
∙串联谐振电路中收音机中的应用。
∙二、LC并联谐振电路∙∙LC并联电路(同串联谐振电路一样,LC并联谐振是其特例)∙LC并联与LC并联谐振矢量图当感性负载分量与电容容抗相等时,LC并联谐电路便发生谐振。
lc并联谐振电路原理
原理: LC并联谐振电路是由电感器(L)和电容器(C)并联组成的
电路。
当电路处于谐振状态时,电感器和电容器之间的能量来回转换,使得电路中的电流和电压达到最大值。
工作原理如下:
1. 在谐振频率下,电感器和电容器之间的阻抗最小。
在这种情况下,电感器和电容器之间的串联等效电感和等效电容相等,形成一个简谐振荡器。
2. 当电路中的电流达到最大值时,电感器中的磁场能量储存最多。
当电流下降到零并开始反向时,电感器中的储存能量将被释放,再次增加电流。
3. 在电感器和电容器之间转换能量的过程中,电路中的电压也发生变化。
当电流经过电感器时,电压达到最大值;当电流经过电容器时,电压降到零。
这个过程一直重复,直到电路的能量耗尽或外部干扰停止。
4. LC并联谐振电路对特定频率的信号具有高阻抗,因此可以
用于电路的过滤器或选择器。
当输入信号的频率接近谐振频率时,电路中的电压和电流将达到最大值,从而使特定频率成分的信号通过电路。
总结:LC并联谐振电路利用电感器和电容器之间的能量转换
来实现谐振。
在谐振频率下,电感器和电容器之间的阻抗最小,
电路中的电流和电压达到最大值。
LC并联谐振电路常用于过滤器和选择器。
lc振荡电路选频LC振荡电路是一种非常常见的电子电路,它可以作为独立的振荡器、选频器和谐振器来应用。
其中,选频是LC振荡电路的主要应用之一,通过调节电路参数来选择特定频率的电信号,将其放大后再输出。
下面,我们将分步骤阐述LC振荡电路的选频原理。
一、LC振荡电路的基本结构LC振荡电路由电感和电容构成,一般采用串联或并联结构。
其中,串联结构包括串联谐振、串联反谐振、串联共振等,而并联结构则包括并联谐振、并联反谐振、并联共振等。
由于串联反谐振和并联谐振结构选频性能好,因此被广泛应用于选择特定频率的电信号。
二、串联反谐振电路的选频原理串联反谐振电路是由电感L和电容C串联构成的,其选频原理如下:1. 串联反谐振电路中电容C和电感L的串联等效电路可以看作是一个并联结构。
2. 当外加信号的频率等于电路的谐振频率时,电容C和电感L周围的电场能量会不断的在电路内部转移。
3. 当电容C中的电压达到最大值时,此时电感L中的电流达到最大值。
4. 此时电容C和电感L周围的电场能量迅速转移,电容器C的电压降至零,电感L的电流达到最小值。
5. 这样就形成了一个频率稳定的正弦振荡,输出的信号与输入信号相位相反,并且电路产生了高效率的共振。
三、选频原理的应用1.通过调整电容和电感的比值,可以改变电路的谐振频率,从而选择特定频率的电信号。
2. 选频电路具有信号放大功能,因此可以放大特定频率的信号。
3.选频电路可以作为频率稳定的振荡器,输出正弦波,具有应用广泛的价值。
综上所述,LC振荡电路的选频原理是在谐振频率条件下,通过电容和电感的相互作用选择出特定频率信号的电路。
其应用广泛,如在无线电、电视、通讯等领域中经常使用。
同时选频电路还具有放大和稳定频率的功能,为电子电路的实际应用提供了不可替代的价值。