LC自由谐振过程
发布时间:2012/1/5 9:41:10 访问次数:3047
在放大器电路和其他形式的信号处理电路中,大量使用LC并联谐振电路和LC串联谐振电路。
表9-1是LC谐振电路的应用说明。
1.LC自由谐振全过程
图9-1所示是LC自由谐振电路。电路中的Ll是电感器.Cl是电容器,Ll和Cl构成一个并联电路。
(1) LC谐振的钟摆等效理解方法。LC电路的谐振过程由于看不见摸不着,所以理解起来相当的不方便,为此可以用钟摆的左右摆动来说明,如图9-2所示。
在给钟摆一个初始能量后,摆就会左右摆动起来,如果不给钟摆电力或弹簧的机械力,钟摆会在摆动过程中摆幅越来越小,直至停止摆动。若给LC自由谐振电路一个初始能量,该电路便会发生自由谐振,这一自由谐振过程如同没有动力的钟摆一样,振荡将逐渐衰减至零。
(2) LC谐振的电.磁转换过程。图9-3所示是LC谐振的电.磁转换过程示意图,LC谐振电路的基本谐振过程是:设一开始电容Cl中已经充有电能,这时电容Cl中的电能对线圈Ll放电,这一过程是电容Cl中的电能转换成线圈Ll中磁能的过程,电容Cl放电结束时,能量全部以磁能的形式储存在线圈Ll中。
(3) LC谐振的磁,电转换过程。图9-4所示是LC谐振的磁,电转换过程示意图,电容Cl放电完毕之后,线圈Ll中的磁能又以线圈两端自感电动势产生电流的方式,开始对电容Cl进行充电,这一充电过程是线圈Ll中磁能转换成电容Cl申电能的过程。
电容C1充电完毕之后,电容Cl两端的电压再度对线圈L1进行放电,开始又一轮新的振荡、能量转换过程。
(4) LC谐振的正弦振荡。如果电路中的电感Ll和电容Cl不存在能量损耗,则谐振回路的振荡电流将是等幅的,为正弦波形,如图9-5所示。
(5) LC谐振的衰减振荡与等幅振荡。线圈Ll存在着直流电阻和其他一些因素,对电能是有损耗的,电容Cl也存在损耗,这就导致谐振回路的电流不是等幅的,而是逐渐衰减的,如图9-6所示。
2.LC谐振振荡频率
LC谐振过程中,电容C1不断重复地充电、放电, 820-068C 它有一个周期,称为振荡周期,也可以 用振荡频率来描述。
在LC自由谐振电路中,振荡过程中的谐振频率即为fo,改变Ll或Cl的标称值,就能改变振荡频率fo。无论是LC并联谐振电路还是LC串联谐振电路,其谐振频率的计算公式都是相同的
谐振频率与电感Ll和电容Cl的大小有关,在Ll和Cl的大小确定后,谐振频率就确定了,所以该谐振频率又称为固有频率或自然频率。
对于一个特定参数的LC谐振电路,电感器Ll和电容器Cl的大小确定后,就有一个确定不变的谐振频率fo,fo与电感Ll和电容Cl的大小有关,由下式决定 fo=1/2πL1C1
式中:L1是电感量,单位是亨(H);C1是电容量,单位是法(F);fo是谐振频率,单位是赫(Hz)。
在放大器电路和其他形式的信号处理电路中,大量使用LC并联谐振电路和LC串联谐振电路。
表9-1是LC谐振电路的应用说明。
1.LC自由谐振全过程
图9-1所示是LC自由谐振电路。电路中的Ll是电感器.Cl是电容器,Ll和Cl构成一个并联电路。
(1) LC谐振的钟摆等效理解方法。LC电路的谐振过程由于看不见摸不着,所以理解起来相当的不方便,为此可以用钟摆的左右摆动来说明,如图9-2所示。
在给钟摆一个初始能量后,摆就会左右摆动起来,如果不给钟摆电力或弹簧的机械力,钟摆会在摆动过程中摆幅越来越小,直至停止摆动。若给LC自由谐振电路一个初始能量,该电路便会发生自由谐振,这一自由谐振过程如同没有动力的钟摆一样,振荡将逐渐衰减至零。
(2) LC谐振的电.磁转换过程。图9-3所示是LC谐振的电.磁转换过程示意图,LC谐振电路的基本谐振过程是:设一开始电容Cl中已经充有电能,这时电容Cl中的电能对线圈Ll放电,这一过程是电容Cl中的电能转换成线圈Ll中磁能的过程,电容Cl放电结束时,能量全部以磁能的形式储存在线圈Ll中。
(3) LC谐振的磁,电转换过程。图9-4所示是LC谐振的磁,电转换过程示意图,电容Cl放电完毕之后,线圈Ll中的磁能又以线圈两端自感电动势产生电流的方式,开始对电容Cl进行充电,这一充电过程是线圈Ll中磁能转换成电容Cl申电能的过程。
电容C1充电完毕之后,电容Cl两端的电压再度对线圈L1进行放电,开始又一轮新的振荡、能量转换过程。
(4) LC谐振的正弦振荡。如果电路中的电感Ll和电容Cl不存在能量损耗,则谐振回路的振荡电流将是等幅的,为正弦波形,如图9-5所示。
(5) LC谐振的衰减振荡与等幅振荡。线圈Ll存在着直流电阻和其他一些因素,对电能是有损耗的,电容Cl也存在损耗,这就导致谐振回路的电流不是等幅的,而是逐渐衰减的,如图9-6所示。
2.LC谐振振荡频率
LC谐振过程中,电容C1不断重复地充电、放电, 820-068C 它有一个周期,称为振荡周期,也可以 用振荡频率来描述。
在LC自由谐振电路中,振荡过程中的谐振频率即为fo,改变Ll或Cl的标称值,就能改变振荡频率fo。无论是LC并联谐振电路还是LC串联谐振电路,其谐振频率的计算公式都是相同的
谐振频率与电感Ll和电容Cl的大小有关,在Ll和Cl的大小确定后,谐振频率就确定了,所以该谐振频率又称为固有频率或自然频率。
对于一个特定参数的LC谐振电路,电感器Ll和电容器Cl的大小确定后,就有一个确定不变的谐振频率fo,fo与电感Ll和电容Cl的大小有关,由下式决定 fo=1/2πL1C1
式中:L1是电感量,单位是亨(H);C1是电容量,单位是法(F);fo是谐振频率,单位是赫(Hz)。
上一篇:双管推挽式振荡器电路
上一篇:LC串联谐振电路主要特性
热门点击
- 电位器电路图形符号、结构和工作原理
- 半导体、导体和绝缘体
- 电容器直流电源充电和放电特性
- 磁棒天线结构和工作原理
- 二极管的电压-电流特性
- 放大器的电路符号和类型
- 高频消振电容电路
- 有极性电解电容器串联电路
- 闸刀开关的选择与安装
- 使用数字万用表测量晶体管
推荐技术资料
- Seeed Studio
- Seeed Studio绐我们的印象总是和绘画脱离不了... [详细]