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如何理解串联谐振电路中的带宽?
2021-11-19

在串联RLC电路由恒定电压下的可变频率驱动时,电流的大小I与阻抗Z会成正比关系。因此在谐振时,电路吸收的功率必须为较大值时,P=I 2 R。


变频串联谐振

在降低或增加频率,直到串联谐振电路中的电阻吸收的平均功率是谐振时其峰值的一半。将会产生两个频率点,称为半功率点。它们比峰值降低了-3dB,以0dB作为大电流参考。


这些-3dB点给我们一个电流值,该值是它的谐振值的70.7%,其定义为: 0.5(I 2 R)=(0.707×1)2R ,然后对应于较低频率以一半的功率的点被称为“较低的截止频率”,标记ƒ 大号与对应于高频率的点,同时半功率被称为“上限截止频率”,标记为ƒ ^ h,这两个点之间的距离,即(ƒ ħ - ƒ 大号)被称为带宽,(BW),并且是在其在大功率的至少一半和电流如图所示设置的频率范围。


电路电流幅度的频率响应与变频串联谐振电路中谐振的“尖锐度”有关,峰值的锐度是定量测量的,称为电路的品质因数Q。品质因数将电路中存储的较大或峰值能量(电抗)与每个振荡周期内的耗散能量(电阻)相关联,这意味着它是谐振频率与带宽之比,并且电路Q越高,则Q越小带宽,Q=ƒ - R / BW。


由于带宽是在两个-3dB点之间获取的,因此电路的选择性是其抑制这些点两侧任何频率的能力的度量。选择性较高的电路将具有较窄的带宽,而选择性较低的电路将具有较宽的带宽,由于Q=(X L或X C)/ R,因此仅通过调整电阻值并保持所有其他分量不变,即可控制串联谐振电路的选择性。


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