问电路原理 串联谐振

1．lc串联谐振吸收电路 吸收电路的作用是将输入信号中某一频率的信与去掉。图4-65所示是采用lc串联谐振电路构成的吸收电路。电路中的vt1构成一级放大器，u是输入信号，u是这一放大器的输出信号。ll和cl构成lc串联谐振吸收电路，其谐振频率为fo，它接在vt1输入端与地端之间。(1)输入信号频率为fo。对于输入信号中频率为fo的信号，由于与ll和cl的谐振频率相同，ll和cl的串联电路对它的阻抗很小，频率为五的输入信号被ll和cl旁路到地而不能加到vt1基极，vt1就不能放大矗信号，当然输出信号中也就没有频率为fo的信号了。 (2)输入信号频率高于或低于石。对于输入信号中频率高于或低于fo的信号，由于与ll和cl的谐振频率不等，这时ll和cl串联电路失谐，其阻抗很大，其输入信号不会被ll和cl旁路到地，而是加到了vt1基极，经vt1放大后输出。 从这一放大器的频率响应特性中可以看出，输出信号中没有频率为fo的信号存在了。2．串联谐振高频提升电路 图4-66所示是采用lc串联电路构成的高频提升电路。电路中的vt1构成一级共发射极放大器，ll和c4构成lc串联谐振电路，用来提升高频信号。ll和c4串联谐振电路的谐振频率为五，它高于这一放大器工作信号的最高频率。由于ll和c4电路在谐振时的阻抗最小，与发射极负反馈电阻r4并联后负反馈电阻最小，因此此时的放大倍数最大。这样，接近fo的高频信号得到提升，如图中放大器的频响特性曲线所示，不加ll和c4时的高频段响应曲线为虚线，加入ll和c4时的为实线，显然实线的高频段响应优于虚线。 对于频率远低于fo的输入信号，ll和c4电路对其没有提升作用。因为ll和c4电路处子失谐状态，其阻抗很大，此时的负反馈电阻为r4。3．lc谐振电路工作原理分析小结 (1)掌握阻抗特性。了解这两种谐振电路的一些主要特性是分析它们应用电路的基础，其中最主要的是两种谐振电路的阻抗特性，因为在各种电路的工作原理分析中，主要是依据电路的阻抗对电路进行分析。lc并联谐振电路谐振时阻抗最大，lc串联谐振电路最小，将它们对应起来比较容易记忆。 (2) lc串联谐振电路谐振时阻抗最小。分析lc串联谐振电路时要注意的事项同并联谐振电路相同，只是串联谐振时电路的阻抗最小，而并联谐振时的阻抗最大。 对于lc串联谐振电路而言，电路失谐时电路的阻抗很大，此时对于频率低于谐振频率的信号主要是因为电容cl的容抗大了，对于频率高于谐振频率的信号主要是因为电感ll的感抗大了。 (3) lc并联谐振电路失谐时阻抗小。对于lc并联谐振电路而言，电路失谐时电路的阻抗很小，此时频率低于谐振频率的信号主要是从电感ll支路通过的，而频率高于谐振频率的信号主要是从电容cl支路通过的。 (4)输入信号频率分成两种情况。分析这两种lc谐振电路的应用电路时，要将输入信号频率分成两种情况：输入信号频率等于谐振频率时的电路工作情况和输入信号频率不等于谐振频率时的电路工作情况。 (5)阻尼电阻作用。在并联谐振电路中加入阻尼电阻的目的是为了获得所需要的频带宽度。所加电阻的阻值越小，频带越宽，反之则越窄。 输入lc并联谐振电路的信号频率是很广泛的，其中含有频率为谐振频率的信号。在众多频率的输入信号中，电路只对频率为谐振频率的信号发生谐振，这时电路的阻抗最犬。谐振电路有一个频带宽度。在电路分析中，可以认为频带内的信号都与谐振频率的信号一样，被同样地放大或处理；但对频率偏离谐振频率的信号，掌握的。频带的宽度与q值大小有关，q值大，则认为没有受到放大或处理，这是电路分析要频带窄；q值小，频带宽。

RLC串联电路中，品质因数Q的定义式就是：Q〓ω0×L/R=1/ω0CR。　　而：Q=ω0/（ω2-ω1）是用上式推导出来的。　　其中ω0为中心频率，（ω2-ω1）称为电路带宽或者通频带。　　RLC电路中的电流表达式：I（ω）=U/√[R²+（ωL-1/ωC）²]。电路谐振时，ω=ω0，则：　　I（ω0）=U/R。　　所以：I（ω）/I（ω0）=1/√[1+（ωL/R-1/ωCR）²]=1/√[1+[（ω0L/R）×ω/ω0-（1/ω0CR）×ω0/ω]²]=1/√[1+Q²（ω/ω0-ω0/ω）²]。　　根据通频带上、下限频率的定义：I（ω1）/I（ω0）=I（ω2）/I（ω0）=1/√2。　　所以：Q²（ω/ω0-ω0/ω）²=1，因此：　　Q（ω1/ω0-ω0/ω1）=-1，Q（ω2/ω0-ω0/ω2）=1。　　解第一个关于ω1的方程，得到：ω1=[-ω0/Q+√[（ω0/Q）²+4ω0²]]/2；　　解第二个关于ω2的方程，得到：ω2=[ω0/Q+√[（ω0/Q）²+4ω0²]]/2。　　所以：ω2-ω1=ω0/Q，得到：Q=ω0/（ω2-ω1）。