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LC谐振电路(lc谐振电路电压电流波形)

来源:www.haichao.net  时间:2022-12-14 08:22   点击:83  编辑:admin   手机版

1. LC谐振电路

lc指LC振荡电路。

LC电路,也称为谐振电路、槽路或调谐电路,是包含一个电感(用字母L表示)和一个电容(用字母C表示)连接在一起的电路。该电路可以用作电谐振器(音叉的一种电学模拟),储存电路共振时振荡的能量。

LC电路的目的通常是以最小的阻尼振荡,因此电阻做得尽可能小。虽然实际中没有无损耗的电路,但研究这种电路的理想形式对获得理解和物理性直觉都是有益的。

2. lc谐振电路电压电流波形

LC谐振回路是高频电路里最常用的无源网络, 包括并联回路和串联回路两种结构类型。

  利用LC谐振回路的幅频特性和相频特性,不仅可以进行选频,即从输入信号中选择出有用频率分量而抑制掉无用频率分量或噪声(例如在选频放大器和正弦波振荡器中),而且还可以进行信号的频幅转换和频相转换(例如在斜率鉴频和相位鉴频电路里)。另外,用L、 C元件还可以组成各种形式的阻抗变换电路和匹配电路。

3. LC谐振电路的特点

线圈RL与电容器C并联时,其等效电阻为

Z=(R+jωL)(-j×1/ωC)/R+jωL-j×1/ωC

因为谐振时ω₀L≫R,所以,

Z≈jωL(-j×1/ωC)/R+jωL-j×1/ωC=L/C÷R+j(ωL-1/ωC)

由上式可知,谐振时电路的阻抗模为  Z₀=L/RC  其值最大。并在电源电压U一定的情况下,电流I将在谐振时达到最小值。

4. lc谐振电路固有频率推导

T=2π√(LC),f=1/【2π√(LC)】

在LC电路中,L代表电感,单位:亨利(H),C代表电容,单位:法拉(F)。

电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫做周期,一秒内完成的周期性变化的次数叫做频率。

振荡电路中发生电磁振荡时,如果没有能量损失,也不受其他外界的影响,这时电磁振荡的周期和频率,叫做振荡电路的固有频率和固有周期。固有周期可以用下式求得

其时间常数为L/R。

扩展资料:

LC电路既用于产生特定频率的信号,也用于从更复杂的信号中分离出特定频率的信号。它们是许多电子设备中的关键部件,特别是无线电设备,用于振荡器、滤波器、调谐器和混频器电路中。

电感电路是一个理想化的模型,因为它假定有没有因电阻耗散的能量。任何一个LC电路的实际实现中都会包含组件和连接导线的尽管小却非零的电阻导致的损耗。

LC电路的目的通常是以最小的阻尼振荡,因此电阻做得尽可能小。虽然实际中没有无损耗的电路,但研究这种电路的理想形式对获得理解和物理性直觉都是有益的。对于带有电阻的电路模型,参见RLC电路。

5. lc谐振电路原理

开机瞬间产生的电扰动经三极管V组成的放大器放大,然后由LC选频回路从众多的频率中选出谐振频率F0。

并通过线圈L1和L2之间的互感耦合把信号反馈至三极管基极。

设基极的瞬间电压极性为正。经倒相集电压瞬时极性为负,按变压器同名端的符号可以看出,L2的上端电压极性为负,反馈回基极的电压极性为正,满足相位平衡条件,偏离F0的其它频率的信号因为附加相移而不满足相位平衡条件,只要三极管电流放大系数B和L1与L2的匝数比合适,满足振幅条件,就能产生频率F0的振荡信号。 LC振荡电路物理模型的满足条件 ①整个电路的电阻R=0(包括线圈、导线),从能量角度看没有其它形式的能向内能转化,即热损耗为零。

②电感线圈L集中了全部电路的电感,电容器C集中了全部电路的电容,无潜布电容存在。

③LC振荡电路在发生电磁振荡时不向外界空间辐射电磁波,是严格意义上的闭合电路,LC电路内部只发生线圈磁场能与电容器电场能之间的相互转化,即便是电容器内产生的变化电场,线圈内产生的变化磁场也没有按麦克斯韦的电磁场理论激发相应的磁场和电场,向周围空间辐射电磁波。

能产生大小和方向都随周期发生变化的电流叫振荡电流。能产生振荡电流的电路叫振荡电路。其中最简单的振荡电路叫LC回路。 振荡电流是一种交变电流,是一种频率很高的交变电流,它无法用线圈在磁场中转动产生,只能是由振荡电路产生。

充电完毕(放电开始):电场能达到最大,磁场能为零,回路中感应电流i=0。

放电完毕(充电开始):电场能为零,磁场能达到最大,回路中感应电流达到最大。

充电过程:电场能在增加,磁场能在减小,回路中电流在减小,电容器上电量在增加。

从能量看:磁场能在向电场能转化。

放电过程:电场能在减少,磁场能在增加,回路中电流在增加,电容器上的电量在减少。

从能量看:电场能在向磁场能转化。

在振荡电路中产生振荡电流的过程中,电容器极板上的电荷,通过线圈的电流,以及跟电流和电荷相联系的磁场和电场都发生周期性变化,这种现象叫电磁振荡。

6. lc谐振电路的谐振频率

以LC串联电路为例推导,并设电感等效为电阻与电感的串联。

首先求出RLC串联电路的总阻抗模值Z。

Z=√R²+(ωL-1/ωC)²

ω为电路外加信号的角频率。

其次根据电路谐振的定义求出谐振频率。当ωL-1/ωC=0时,即感抗等于容抗时,电路发生谐振。又由于ω=2πf,谐振时ωo=2πfo,因此有

ωoL-1/ωoC=0

ωoL=1/ωoC

2πfoL=1/2πfoC

fo=1/2π√LC

由于电路谐振频率只与电路的自身参数相关,所以电路的谐振频率又叫做电路的固有频率。

7. lc谐振电路频率多少

Lc振荡电路

LC振荡电路是指用电感L、电容C组成选频网络的振荡电路,用于产生高频正弦波信号,常见的LC正弦波振荡电路有变压器反馈式LC振荡电路、电感三点式LC振荡电路和电容三点式LC振荡电路。LC振荡电路的辐射功率是和振荡频率的四次方成正比的,要让LC振荡电路向外辐射足够强的电磁波,必须提高振荡频率,并且使电路具有开放的形式。

工作原理

开机瞬间产生的电扰动经三极管V组成的放大器放大,然后由LC选频回路从众多的频率中选出谐振频率F0。并通过线圈L1和L2之间的互感耦合把信号反馈至三极管基极。设基极的瞬间电压极性为正。经倒相集电压瞬时极性为负,按变压器同名端的符号可以看出,L2的上端电压极性为负,反馈回基极的电压极性为正,满足相位平衡条件,偏离F0的其它频率的信号因为附加相移而不满足相位平衡条件,只要三极管电流放大系数B和L1与L2的匝数比合适,满足振幅条件,就能产生频率F0的振荡信号。

8. lc谐振电路波形

输出电压 uo经正反馈(兼选频)网络分压后,取uf作为同相比例电路的输入信号ui。

由运放构成的RC串并联正弦波振荡电路不是靠运放内部的晶体管进入非线性区稳幅,而是通过在外部引入负反馈来达到稳幅的目的。

2、正弦波振荡器是没有输入信号的,带选频网络的正反馈放大器。若用电阻,电容元件组成选频网络,就称为RC振荡器,一般用来产生1Hz-1MHz的低频信号。

RC选频网络的选频作用不如LC谐振荡回路,故RC振荡器的波形和稳定度比LC振荡器差。

9. lc谐振电路的作用

天线就是一个LC电磁振荡电路,电磁波通过天线(或其线圈)时,生产感生电流,当有与LC电磁振荡电路固有频率相同的感生电流时,电路产生谐振

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