2-并联谐振回路

封面四川·白玉·海子山返回引言本页完引言串联谐振回路适用于信号源内阻等于零或很小的情况，如果信号源内阻很大，采用串联谐振回路将严重降低回路的品质因数（因为Q=0L/R，当信号源内阻增大时，回路的R增大，令Q减少），使串联谐振回路的选择性显著变坏（通频带过宽，因为通频带2Δ0.7=0/Q）。在这种情况下，宜采用并联谐振回路。返回本节学习要点和要求返回什么是并联谐振和谐振条件并联谐振的特性Q值的物理意义谐振曲线、相频特性曲线和通频带主页并联谐振回路主页使用说明：要学习哪部分内容，只需把鼠标移到相应的目录上单击鼠标左键即可，按空格键或鼠标左键进入下一页。结束返回并联谐振回路的阻抗并联谐振频率和谐振阻抗并联谐振时回路的电流并联谐振回路的频率响应四川·白玉·海子山并联谐振回路的选频原理信号源内阻和负载的影响1、并联谐振回路的阻抗Z1、并联谐振回路的阻抗Z并联谐振回路LC并联谐振回路LRC·Is继续把一个电感L和电容C以并联的形式接入电路，LC并联电路能够起到选频的作用。其基本原理是，LC并联电路对不同频率的电流具有不同的阻抗特性，从而在回路的输出端输出大小不同的电压。特别是电流中与LC回路的固有谐振频率0相同的频率，LC回路对其的作用更有其特殊性。讨论LC并联回路的选频特性就是从研究LC回路的阻抗Z开始。IC·IL·Vo·本页完Z的表达式LC并联谐振回路继续本页完ZIsVoZZ——————————L/CR+j(L－——)C1本知识点学习思路：首先推导出整个LC并联回路的阻抗Z的表达式，然后分析Z的特性是如何随信号频率的变化而变化的，讨论外来频率与LC并联回路固有频率0相同时产生电谐振状态下的特性，总结出选频原理。并联谐振回路··1、并联谐振回路的阻抗ZLRC·IsIC·IL·Vo·所谓并联谐振，即外来信号的频率与LC并联回路的固有频率0(与LC的值有关)相同时产生的现象。(类似于讨论力学中的共振)并联LC回路阻抗Z的推导▶并联谐振回路的阻抗Z结束页LC并联谐振回路继续本页完Z——————————L/CR+j(L－——)C1并联谐振回路1、并联谐振回路的阻抗Z本知识点学习思路：首先推导出整个LC并联回路的阻抗Z的表达式，然后分析Z的特性是如何随信号频率的变化而变化的，讨论外来频率与LC并联回路固有频率0相同时产生电谐振状态下的特性，总结出选频原理。本节学习完毕，单击继续，继续学习《并联谐振频率和谐振阻抗》；单击返回，返回学习主页。返回继续ZLRC·IsIC·IL·Vo·IsVoZ··并联LC回路阻抗Z的推导2、谐振频率和谐振阻抗①并联回路的谐振频率0继续本页完2、谐振频率和谐振阻抗①并联回路的谐振频率00=———LC1f0=—————2LC1上式说明，LC并联回路的谐振频率0由电路本身的性质决定，与外因无关。并联谐振回路Z——————————L/CR+j(L－——)C11、并联谐振回路的阻抗ZLC并联谐振回路ZLRC·IsIC·IL·Vo·当外来信号的某频率0刚好使阻抗表达式中的0L=1/(0C)即L-(1/C)=0时，电路产生谐振，我们把这个频率称为并联谐振频率0。由上式可得出：0=1/LCIsVoZ··并联LC回路阻抗Z的推导②谐振阻抗Z0(Rp)及其特性继续谐振时，L-(1/C)=0本页完由阻抗表达式可知：Z0Rp——LRC显然谐振时的阻抗Rp是最大的，呈纯电阻特性。并联谐振回路Z——————————L/CR+j(L－——)C11、并联谐振回路的阻抗Z①并联回路的谐振频率02、谐振频率和谐振阻抗②谐振阻抗Rp及其特性LC并联谐振回路ZLRC·IsIC·IL·Vo·由于谐振时Rp呈纯电阻特性，所以输出电压Vo与总电流IS同相。··IsVoZ··因为Rp式中不含虚部，只有实部，所以呈纯电阻特性。并联LC回路阻抗Z的推导Q值的意义和Z0的另外两个表达式继续本页完Rp=——LRCRp的另外两个表达式(推导)Rp=Qp0LRp=Qp/(0C)Qp——回路品质因数，在几十至几百之间。并联谐振回路Z——————————L/CR+j(L－——)C11、并联谐振回路的阻抗Z①并联回路的谐振频率02、谐振频率和谐振阻抗②谐振阻抗Rp及其特性LC并联谐振回路ZLRC·IsIC·IL·Vo·IsVoZ··Qp的物理意义：评价回路损耗大小的指标，Qp越大，回路损耗越小。并联LC回路阻抗Z的推导③并联谐振回路的等效电路继续本页完Rp=——LRC并联谐振回路Z——————————L/CR+j(L－——)C11、并联谐振回路的阻抗Z①并联回路的谐振频率02、谐振频率和谐振阻抗③并联谐振回路等效电路LC并联谐振回路等效电路LCZ·IsIC·IL·Vo·RpIR·●并联LC回路工作在失谐时，LC回路电抗很小，Rp与其并联后总阻抗由LC回路电抗决定。●当并联LC电路谐振时，LC回路电抗为∞，Rp与其并联后总阻抗为Rp。②谐振阻抗Rp及其特性LC并联谐振回路ZLRC·IsIC·IL·Vo·并联LC回路阻抗Z的推导为方便对LC并联谐振回路进行分析研究，通常把并联谐振回路等效为如图所示的电路。谐振电阻Rp与LC是并联在一起的，非常便于分析。▶谐振频率和谐振阻抗结束页继续本页完Rp=——LRC并联谐振回路Z——————————L/CR+j(L－——)C11、并联谐振回路的阻抗Z①并联回路的谐振频率02、谐振频率和谐振阻抗③并联谐振回路等效电路LC并联谐振回路等效电路②谐振阻抗Rp及其特性●并联LC回路工作在失谐时，LC回路电抗很小，Rp与其并联后总阻抗由LC回路电抗决定。●当并联LC电路谐振时，LC回路电抗为∞，Rp与其并联后总阻抗为Rp。LC并联谐振回路ZLRC·IsIC·IL·Vo·本节学习完毕，单击继续，继续学习《谐振时各电流关系》；单击返回，返回学习主页。返回继续LCZ·IsIC·IL·Vo·RpIR·并联LC回路阻抗Z的推导为方便对LC并联谐振回路进行分析研究，通常把并联谐振回路等效为如图所示的电路。谐振电阻Rp与LC是并联在一起的，非常便于分析。3、谐振时|IS|、|IL|、|IC|的关系继续本页完因为Qp1并联谐振回路3、谐振时输入电流|Is|与并联各支路的电流|IL|和|IC|的关系。(推导)···Z——————————L/CR+j(L－——)C11、并联谐振回路的阻抗Z2、谐振频率和谐振阻抗主要是研究几个电流之间的数值关系。所以并联谐振又称为电流谐振。LC并联谐振回路ZLRC·IsIC·IL·Vo·LCZ·IsIC·IL·Vo·RpIR·Rp=——LRC并联LC回路阻抗Z的推导|IL|=|IC|=Qp|Is|)···所以|IL|=|IC||Is|···▶谐振时|IS|、|IL|、|IC|的关系结束页继续本页完并联谐振回路3、谐振时输入电流|Is|与并联各支路的电流|IL|和|IC|的关系。(推导)···Z——————————L/CR+j(L－——)C11、并联谐振回路的阻抗Z2、谐振频率和谐振阻抗因为Qp1所以并联谐振又称为电流谐振。LC并联谐振回路ZLRC·IsIC·IL·Vo·LCZ·IsIC·IL·Vo·RpIR·Rp=——LRC并联LC回路阻抗Z的推导|IL|=|IC|=Qp|Is|)···所以|IL|=|IC||Is|···主要是研究几个电流之间的数值关系。本节学习完毕，单击继续，继续学习《并联谐振回路的频率响应》；单击返回，返回学习主页。返回继续4、回路的频率响应①幅频响应②相频响应继续4、并联谐振回路的频率响应|Z|=——————Rp1+(Qp——)220①幅频响应(推导)或—=———————|Z|Rp11+(Qp——)220②相频响应——20=-arctgQp本页完并联谐振回路式中的相角是LC并联回路的输出电压Vo与输入电流Is之间的相位关系，从0、=0和0可判别出LC并联回路的总阻抗Z是属于感性的、纯电阻性的还是容性的。··LC并联谐振回路LRCIsICILVoZ····IsVoZ··LC并联回路的频率响应，是研究并联回路的总阻抗Z随信号频率的变化而变化的规律[即Z=f(j)]。式中|Z|为角频率在0+范围(可正可负)内变化时相应的阻抗，2/0为相对失谐量，表示所讨论的频率偏离0的程度。2/0大即大，说明所讨论的频率偏离0大。=0是讨论=0时的频率。幅频响应和相频响应的曲线继续②相频响应幅频响应Qp大Qp小0|Z|/Rp+——20-——201相频响应Qp大Qp小0-——20+——20+90-90本页完并联谐振回路|Z|=——————Rp1+(Qp——)220①幅频响应或—=———————|Z|11+(Qp——)220Rp4、并联谐振回路的频率响应——20=-arctgQpLC并联谐振回路LRCIsICILVoZ····IsVoZ··▶回路的频率响应结束页继续②相频响应幅频响应Qp大Qp小0|Z|/Rp+——20-——201相频响应Qp大Qp小0-——20+——20+90-90本页完并联谐振回路|Z|=——————Rp1+(Qp——)220①幅频响应或—=———————|Z|11+(Qp——)220Rp4、并联谐振回路的频率响应——20=-arctgQpLC并联谐振回路LRCIsICILVoZ····IsVoZ··本节学习完毕，单击继续，继续学习《选频原理》；单击返回，返回学习主页。返回继续并联谐振回路5、选频原理①讨论幅频特性曲线②讨论相频特性继续5、选频原理幅频响应0|Z|/Rp+——20-——201相频响应本页完②由相频响应特性曲线可知：0时，0，LC并联回路的阻抗Z呈容抗性质；0时，0，LC并联回路的阻抗Z呈感抗性质；当=0时(即=0)，=0，LC并联回路的阻抗呈纯电阻性质。①由幅频响应特性曲线可知：LC并联谐振回路对信号中为0的频率呈现最大阻抗值Rp=L/RC，角频率偏离0越大，|Z|愈小。Qp大Qp小Qp大Qp小0-——20+——20+90-90例如幅频特性曲线越尖锐，对0附近的频率的阻抗就减少得越利害，利用放大电路就可以使0附近的频率成份急剧衰减，选出的频率成份越接近0。LC并联谐振回路LRCIsICILVoZ····IsVoZ··这有利于放大电路把信号中角频率为0的成份选出而把其他的成份抑制掉，这就是选频原理。在《选频放大电路》的内容里将会体会到其选频的作用。0阻抗性质分析并联谐振回路继续5、选频原理本页完②由相频响应特性曲线可知：0时，0，LC并联回路的阻抗Z呈容抗性质；0时，0，LC并联回路的阻抗Z呈感抗性质；当=0时(即=0)，=0，LC并联回路的阻抗呈纯电阻性质。①由幅频响应特性曲线可知：LC并联谐振回路对信号中为0的频率呈现最大阻抗值Rp=L/RC，角频率偏离0越大，|Z|愈小。分析与阻抗性质的关系IL·IC·0时·IsIC·Vo·LCIL·RIs·OVo·容性注意：相角是输出电压Vo相对于总电流Is的，Vo超前Is则为正即0，Vo滞后Is则为负即0。······0IL·IC·0时Is·OVo·感性容抗小，IC大。感抗大，IL小，由于电路有电阻，所以IL滞后小于90°。容抗大，IC小。感抗小，IL大，由于电路有电阻，所以IL滞后小于90°。0阻抗性质分析并联谐振回路继续5、选频原理本页完②由相频响应特性曲线可知：0时，0，LC并联回路的阻抗Z呈容抗性质；0时，0，LC并联回路的阻抗Z呈感抗性质；当=0时(即=0)，=0，LC并联回路的阻抗呈纯电阻性质。①由幅频响应特性曲线可知：LC并联谐振回路对信号