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并联谐振和串联谐振
2021-12-15

并联谐振和串联谐振


(1) LC谐振电路


谐振是指电路中的感抗和容抗在一定频率下相互抵消,该特定频率称为“谐振频率”。尽管可以产生电抗(阻抗的虚部)的典型部件包括电感器(线圈)和电容器,但任何其他部件(甚至是简单的电线)都可能是谐振元件,因为这些部件仍然包含非常小的电抗。(虽然与 EMC 相关的谐振可能由天线、平行板和传输线等引起,除此之外,我们只关注电感和电容器的 LC 谐振)。


串联谐振

(2) 谐振电路的阻抗


如图3-2-1所示,谐振电路有串联谐振和并联谐振两种。如图 3-2-2 的计算示例所示,串联谐振使阻抗最小(理想情况下为零),而并联谐振使其最大(理想情况下为 ∞ )。


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谐振电路阻抗


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(3) 电抗抵消为零


如图 3-2-3 所示,可以理解,电感电抗和电容电抗的大小在谐振频率上变得相同,相互抵消,从而使其总和为零。

虽然图 3-2-3 说明了串联谐振的情况,但在并联谐振的情况下,电抗被电纳(导纳的虚部)代替,导致在谐振频率处电纳被抵消为零。因此,很容易理解阻抗变为最大。


(4) 共振频率


对于串联谐振和并联谐振 ,谐振频率 ƒ 0 可以通过以下公式估算。在图 3-2-2 的示例中, ƒ 0 大约为0。50MHz。

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(5) 共振Q


这种共振的强度由称为 Q(品质因数)的指数表示。较高的 Q 表示较强的共振。指标Q也用作表示电容和电感性能的指标。有一个关系,当你使用一个大 Q 的电容器或电感器时,你可以创建一个大 Q 的谐振电路。如何估计 Q 将在第 3-2-5 节中说明。



(6)电容和电感的自谐振


当电容器或电感器用于高频范围时,由于零件固有的寄生成分,零件本身会在一定频率下引起谐振。这称为自谐振。自谐振将在第 6 章中进一步描述。


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谐振电路阻抗


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