谐振电路黄玉兰.ppt
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1、 第第4 4章章谐振电路谐振电路 谐振电路有多种应用,可以在滤波器、谐振电路有多种应用,可以在滤波器、振荡器和匹配电路中使用,其功能是有选振荡器和匹配电路中使用,其功能是有选择地让一部分频率的源信号通过,同时衰择地让一部分频率的源信号通过,同时衰减通带外的信号。当频率不高时,谐振电减通带外的信号。当频率不高时,谐振电路由集总参数元件组成,但当频率达到微路由集总参数元件组成,但当频率达到微波波段时,谐振电路通常由各种形式的传波波段时,谐振电路通常由各种形式的传输线实现。输线实现。谐振电路可以用谐振频率、品质因数、谐振电路可以用谐振频率、品质因数、输入阻抗和带宽等描述。本章将对谐振电输入阻抗和带宽
2、等描述。本章将对谐振电路作一简述,讨论串联谐振电路、并联谐路作一简述,讨论串联谐振电路、并联谐振电路以及传输线谐振电路的构成和参数。振电路以及传输线谐振电路的构成和参数。串联谐振电路串联谐振电路43.1并联谐振电路并联谐振电路4.2传输线谐振电路传输线谐振电路4.3介质谐振器介质谐振器4.44.1 4.1 串联谐振电路串联谐振电路串联谐振电路如图串联谐振电路如图4.1所示,所示,由电阻由电阻R、电感、电感L和电容和电容C串联而成。串联而成。图图4.1 串联谐振电路串联谐振电路 电路中的电感电路中的电感L储存磁能并提供感抗,储存磁能并提供感抗,电容电容C储存电能并提供容抗,当电感储存电能并提供容
3、抗,当电感L储存储存的平均磁能与电容的平均磁能与电容C储存的平均电能相等储存的平均电能相等时,电路产生谐振,此时电感时,电路产生谐振,此时电感L的感抗和电的感抗和电容容C的容抗相互抵消,输入阻抗为纯电阻的容抗相互抵消,输入阻抗为纯电阻R。4.1.1 谐振频率谐振频率图图4.1所示的电路,只有当频率为某一所示的电路,只有当频率为某一特殊值时,才能产生谐振,此频率称为谐特殊值时,才能产生谐振,此频率称为谐振频率。振频率。当电感当电感L储存的平均磁能储存的平均磁能Wm与电容与电容C储存的平均电能储存的平均电能We相等时,产生谐振。由相等时,产生谐振。由式(式(4.1)和式()和式(4.3)可以得到,
4、谐振时的)可以得到,谐振时的角频率为角频率为 由式(由式(4.4)可以看出,只有当)可以看出,只有当=0时电路才能产生谐振。时电路才能产生谐振。4.1.2 品质因数品质因数品质因数描述了能耗这一谐振电路的品质因数描述了能耗这一谐振电路的重要内在特征。品质因数定义为重要内在特征。品质因数定义为(4.5)式中式中 4.1.3 输入阻抗输入阻抗输入阻抗为输入阻抗为 4.1.4 带宽带宽 图图4.2 串联谐振电路的带宽串联谐振电路的带宽 4.1.5 有载品质因数有载品质因数前面定义的前面定义的Q称为无载品质因数,体称为无载品质因数,体现了谐振电路自身的特性。实际应用中,现了谐振电路自身的特性。实际应用
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