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串联谐振电路的Q因子和带宽
2021-03-06

串联谐振电路的Q或品质因数是谐振电路的“优”或品质的量度,该品质因数的较高值对应于更窄的带宽,这在许多应用中是期望的,更正式地说,Q是存储的功率与电路电抗和电阻中消耗的功率之比,分别为:


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该公式适用于串联谐振电路,如果电阻与电感器串联,则也适用于并联谐振电路。在实际应用中就是这种情况,因为我们主要关心的是限制Q的电感器的电阻。注意:某些文本可能显示出X和R在并联谐振电路的“ Q”公式中互换,这对于与C和L并联的大R值是正确的,对于与L串联的小R,我们的公式是正确的,“ Q”的实际应用是串联谐振电路中L或C两端的电压是总施加电压的Q倍,在并联谐振电路中,流经L或C的电流是总施加电流的Q倍。


串联谐振


串联谐振电路


串联谐振电路看起来像谐振频率处的电阻,由于谐振的定义为X L = X C,因此电抗分量会抵消,仅留下电阻来贡献阻抗,谐振时的阻抗也最小。在谐振频率以下,串联谐振电路看起来是电容性的,因为电容器的阻抗增加到大于减小的感抗的值,从而留下净电容值;在谐振以上,电感电抗增加,电容电抗减小,剩下净电感成分。


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注意:在谐振时,串联谐振电路看起来是纯电阻性的。在共振以下,它看起来是电容性的,高于谐振时,它似乎是电感性的。谐振时电流最大,阻抗时电流最小,电流由电阻值设定,高于或低于谐振,阻抗增加。


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在串联谐振电路中,谐振处的阻抗最小


可以通过改变串联电阻来改变谐振电流峰值,该串联电阻会改变Q,这也会影响曲线的宽度。与高电阻低Q电路相比,低电阻高Q电路具有较窄的带宽,根据Q和谐振频率的带宽:


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