串联谐振电路的频率特性
假设对电路施加正弦电压,其振幅是恒定的,并且频率可以在0到范围内变化。改变频率会导致电路参数,电抗性和阻抗的变化,以及角度j(复阻抗的自变量)也会发生变化。电路参数的频率依赖性将被称为电路的频率特性,电流或电压的电流或振幅值对频率的依赖性就是共振曲线。
电抗的改变导致电路模式的改变。显示了串联谐振装置曲线和电路的Q值的近似视图。当w= 0时,施加到电路的电压不会随时间变化,因此电路中没有电流。当频率从0变为电抗时,具有容性,并从变为0。结果,电流从0增加到最大谐振值,电压和电流之间的相位角从-p/ 2改变为0。当频率从to 改变时,所得电抗从0增加到,并且是感性的。
结果,电流从最大值减小到0,角度j 从0增大到p / 2。电压与电流成比例地变化。
就电感两端的电压而言,这两个因素均取决于频率。当w= 0电阻时,电流I = 0,因此。当频率从0变为时,两个因素都会增加。随着频率()的进一步增加,电流I减小,但是由于wL 的增加,电压继续增加。分析显示,对于具有Q因子的电路,这种增加持续不断地达到U的值,对于具有Q因子的电路,电压在特定频率下达到最大值,然后降低。
因此。现在,让我们考虑串联谐振电容器两端的电压对频率的依赖性。因此,当w= 0时,电路中没有电流。随着w从零开始增加,它连续减小。分析表明,对于具有Q因子的电路,电压会持续下降,首先,由于电流I 的增加,电压会上升,并在特定频率下达到最大值,然后下降。在电压的降低随着频率的增加开始于一个较低的频率,由于连续地减小。
和等于零,因此。注意。如果,如前所述。电流与频率的关系曲线表明,所讨论的电路具有“选择性特性”。对于最接近其谐振频率的频率的电流,电路具有最小的电阻。这种串联谐振电路的选择性特性广泛用于电信和无线电工程,而谐振模式是正常的工作模式。相反,在未提供谐振模式的设备中,谐振的出现是不希望的,因为在线圈和电容器上产生的明显电压可能会对绝缘产生危险。
