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    目录:
    一、LC串并联电路定性认识
    1、基本认识
    2、LC串联谐振电路的特点
    3、LC并联谐振电路的特点
    二、LC串并联电路定量认识
    1、简介
    2、幅频特性
    3、通频带
    4、选择性
    5、LC并联谐振回路的频率响应
    三、π型LC滤波器计算
     
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    一、LC串并联电路定性认识
    1、基本认识
    在LC电路中,感抗和容抗相等时对应的频率值称为谐振频率,如下图1所示。在接收广播电视信号或无线通信信号时,使接收电路的频率与所选择的广播电视台或无线电台发射的信号频率相同就叫做调谐。
    图1  感抗与容抗曲线
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    2、LC串联谐振电路的特点
    LC串联谐振电路是指将电感器和电容器串联后形成的,且为谐振状态(关系曲线具有相同的谐振点)的电路,如图2所示。在串联谐振电路中,当信号接近特定的频率时,电路中的电流达到最大,这个频率称为谐振频率。
    图2  LC串联谐振电路及电流和频率的关系曲线
     
    不同频率信号通过LC串联电路的条件如图3所示。由图可知,当输入信号经过LC串联电路时,根据电感器和电容器的特性,信号频率越高电感的阻抗越大,而电容的阻抗则越小,阻抗大则对信号的衰减大,频率较高的信号通过电感会衰减很大,而直流信号则无法通过电容器。当输入信弓的频率等于LC谐振的频率时,LC串联电路的阻抗最小。此频率的信号很容易通过电容器和电感器输出。此时LC串联谐振电路起到选频的作用。
    图3 信号流过LC串联电路
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    3、LC并联谐振电路的特点
    LC并联谐振电路是指将电感器和电容器并联后形成的,如图4所示,在并联谐振电路中,如果线圈中的电流与电容中的电流相等,则电路就达到了并联谐振状态。在该电路中,除了LC并联部分以外,其他部分的阻抗变化几乎对能量消耗没有影响。因此,这种电路的稳定性好,比串联谐振电路应用得更多。

    图4  LC并联谐振电路及电流和频率的关系曲线
     
    图5所示为不同频率的信号通过LC并联谐振电路时的状态,当输入信号经过LC并联谐振电路时,同样根据电感器和电容器的阻抗特性,较高频率的信号则容易通过电容器到达输出端,较低频率的信号则容易通过电感器到达输出端。由于LC回路在谐振频率fo处的阻抗最大,谐振频率点的信号不能通过LC并联振荡电路。

    图5 信号流过LC并联电路
     
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    二、LC串并联电路定量认识
    1、简介
    LC串联选频电路的幅频特性、通频带和选择性。
    LC串联谐振电路回路广泛地用于超外差收音机的选频电路之中,如输入回路、变频电路、中频电路等。
    上图为一LC串联谐振电路,其中R表示线圈L的损耗电阻。该电路的交流阻抗为:,当回路发生谐振时,故回路的谐振频率为:。该串联电路谐振时的特点是,回路的阻抗最小且Z0=R;信号电压一定时,回路的电流最大且I0=Vs/R;电感或电容两端的电压最大,且是信号电压的Q倍。Q的定义为:,Q叫回路的品质因数。
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    2、幅频特性
     LC串联谐振电路的电流:
    为方便起见,通常用电流的相对比值(称归一化)来表示串联回路电流的幅频特性:
    利用上式可画出下图的幅频特性曲线(即谐振曲线),从曲线看出:Q值愈大,曲线愈尖锐,回路的选择性愈好。
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    3、通频带
    在谐振频率附近
    ,带入得:
    满足 (即0.707)的频率认为可以通过回路,通过回路的频率范围称通频带,通频带的宽度用B表示
    由此可见: Q值越低,通频带越宽,Q值越高,通频带越窄。
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    4、选择性
    回路的选择性通常用谐振曲线的矩形系数Kr来表示,Kr定义为a下降到0.1时的频宽B0.1与a下降到0.7时频宽B0.7的比值,R、L、C串联回路的矩形系数为:
    理想矩形系数Kr=1,而LC串联回路谐振曲线矩形系数较大,因此选择性较差。
     
    LC并联选频电路
    图中R表示回路的等效损耗电阻。由图可知,LC并联谐振回路的等效阻抗为:
    1)LC并联谐振回路有如下特点:
    2)LC并联回路谐振频率为:
    3)LC并联回路谐振时,回路的等效阻抗为纯电阻,阻值最大:
    信号源电流与振荡回路中的支路电流的关系:
    上式表明:LC电路谐振时,支路电流近似为总电流的Q倍,通常,Q>>1,所以,谐振时LC并联电路的回路电流比输入电流大得多。也就是说,在谐振回路中外界的影响可以忽略。这个结论对于分析LC正弦波振荡电路是十分有用的。
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    5、LC并联谐振回路的频率响应
    LC并联回路具有选频特性。在谐振频率fo处,电路为纯阻性(V与I无相差)阻值最大。在f<fo处,电路呈电感性。在f>fo处,电路呈电容性。
    请勿误解,此图并不是LC并联电路的幅频特性曲线,只表示部分意思
     
    Q 越大,谐振时Zo越大,振幅特性曲线越尖锐,在f=fo附近相频特性变化越快,选频性能越好。对相同的Δφ而言,Q值越大,对应的Δf越小,因此频率的稳定性越好。
     
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    三、π型LC滤波器计算
    1、简单的π型LC低通滤波器,其截止频率 Fc=1/π根号(LC),标称特性阻抗Rld=根号(L/C),若给定Rld和Fc就可按下式计算出元件的数值。L=Rld/πFc,C=1/πFcRld。(C=C/2+C/2)。
     
    2、常用的无源无损滤波器(LC 滤波器)的结构形式有LC 型、LT 型、T 型和π 型等。采用LC/LT 型滤波器时,往往由于源与滤波器端阻抗的不匹配导致电路在某一频率下和电路中其它元件产生谐振,影响电路的正常工作。因此,通常在滤波器“源”或“负载”端再增加一个滤波电容,改变滤波器入端的阻抗,即构成π型滤波电路。来自“源”或“负载”的噪声先经过低阻抗的滤波电容回路,再进入LC 型滤波电路。同样,这样的滤波电路也可以同时抑制来自电源和电路侧的噪声和谐波信号。
     
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  • LC并联谐振回路在通信电子电路中的应用由它的特点决定。下面一起来学习一下
  • 在电感和电容并联电路中,当电容的大小恰恰使电路中的电压与电流同相位,即电源电能全部为电阻消耗,成为电阻电路时,叫作并联谐振。并联谐振是一种完全的补偿,电源无需提供无功功率,只提供电阻所需要的有功...

      变频串联谐振试验装置又叫串联谐振,是由变频电源、励磁变压器、电抗器和电容分压器组成。被试品的电容与电抗器构成串联谐振连接方式;分压器并联在被试品上,用于测量被试品上的谐振电压,并作过压保护信号;调频功率输出经激励变压器耦合给串联谐振回路,提供串联谐振的激励功率。

      在电感和电容并联的电路中,当电容的大小恰恰使电路中的电压与电流同相位,即电源电能全部为电阻消耗,成为电阻电路时,叫作并联谐振。并联谐振是一种完全的补偿,电源无需提供无功功率,只提供电阻所需要的有功功率。

      谐振时,电路的总电流最小,而支路的电流往往大于电路的总电流,因此,并联谐振也称为电流谐振。发生并联谐振时,在电感和电容元件中流过很大的电流,因此会造成电路的熔断器熔断或烧毁电气设备的事故;但在无线电工程中往往用来选择信号和消除干扰。

    串联谐振和并联谐振的谐振条件

    串联谐振的谐振条件

    http://www.dgzj.com/uploads/allimg/160419/1_160419152127_1.GIF

    并联谐振的谐振条件

    三、串联谐振和并联谐振的电路特点

    串联谐振的电路特点

    1.总阻抗值最小:Z=R+j(wl-1/wc)=R;

    2.电源电压一定时,电流最大;I=I0=U/|Z|=U /R;

    3.电路成电阻性,电容或电感的电压可能高于电源电压。

    并联谐振的电路特点

    1.电压一定时,谐振时电流最小;

    2.总阻抗最大;

    3.电路成电阻性,支路电流可能会大于总电流。

    通过对电路谐振的分析,掌握谐振电路的特点,再生产实践中,应该用其所长,避其所短。

    四、串联谐振和并联谐振的产品特点

    串联谐振产品的主要特点

    1.所需电源容量大大减小

      串联谐振试验装置是利用谐振电抗器和被试品电容产生谐振,从而得到所需高电压和大电流的,在整个系统中,电源只需要提供系统中有功消耗的部分,因此,试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q倍(Q为品质因素)。

    2. 设备的重量和体积大大减小

      串联谐振电源中,不但省去了笨重的大功率调压装置和普通的大功率工频试验变压器,而且,谐振激磁电源只需试验容量的1/Q,使得系统重量和体积大大减小,一般为普通试验装置的1/5~1/10。

    3. 改善输出电压波形

      谐振电源是谐振式滤波电路,能改善输出电压的波形畸变,获得很好的正弦波,有效地防止了谐波峰值引起的对被试品的误击穿。

    4. 防止大的短路电流烧伤故障点

      在谐振状态,当被试品的绝缘弱点被击穿时,电路立即脱谐(电容量变化,不满足谐振条件),回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q。而采用并联谐振或者传统试验变压器的方式进行交流耐压试验时,击穿电流立即上升几十倍,两者相比,短路电流与击穿电流相差数百倍。所以,串联谐振能有效地找到绝缘弱点,又不存在大的短路电流烧伤故障点的忧患。

    5. 不会出现任何恢复过电压

      被试品发生击穿闪络时,因失去谐振条件,高电压也立即消失,电弧立刻熄灭,装置的保护回路动作,切断输出。

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  • 本文介绍的充电器采用普通元器件制作,充电器具有恒流充电、充满电后自动切换为涓流充电、充电电流可选择等特点
  • 本文根据TL431三端可调精密内部结构及特点,阐述了并联稳压电路和串联稳压电路的基本构成和性能,提出了一种TL431的线性精密稳压电源的设计方案。
  • 2.2 电阻的串联和并联

    千次阅读 2019-02-22 21:27:06
    电路特点 各电阻顺序连接,流过同一电流 (KCL); 总电压等于各串联电阻的电压之和 (KVL)。 等效电阻 串联电阻的分压 功率 2. 电阻并联 电路特点 各电阻两端为同一电压(KVL); 总电流等于流过各并联电阻的...

    1.电阻串联

    电路特点

    在这里插入图片描述

    • 各电阻顺序连接,流过同一电流 (KCL);
    • 总电压等于各串联电阻的电压之和 (KVL)。
      在这里插入图片描述

    等效电阻

    在这里插入图片描述

    串联电阻的分压

    在这里插入图片描述

    功率

    在这里插入图片描述

    2. 电阻并联

    电路特点

    在这里插入图片描述

    • 各电阻两端为同一电压(KVL);
    • 总电流等于流过各并联电阻的电流之和(KCL)。
      在这里插入图片描述

    等效电阻

    在这里插入图片描述在这里插入图片描述

    并联电阻的分流

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    功率

    在这里插入图片描述

    3.电阻的串并联

    电路中有电阻的串联,又有电阻的并联,这种连接方式称电阻的串并联。
    在这里插入图片描述在这里插入图片描述

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      一、串联谐振和并联谐振特点概述

      变频串联谐振试验装置又叫串联谐振,是由变频电源、励磁变压器、电抗器和电容分压器组成。被试品的电容与电抗器构成串联谐振连接方式;分压器并联在被试品上,用于测量被试品上的谐振电压,并作过压保护信号;调频功率输出经激励变压器耦合给串联谐振回路,提供串联谐振的激励功率。

      在电感和电容并联的电路中,当电容的大小恰恰使电路中的电压与电流同相位,即电源电能全部为电阻消耗,成为电阻电路时,叫作并联谐振。并联谐振是一种完全的补偿,电源无需提供无功功率,只提供电阻所需要的有功功率。

      谐振时,电路的总电流最小,而支路的电流往往大于电路的总电流,因此,并联谐振也称为电流谐振。发生并联谐振时,在电感和电容元件中流过很大的电流,因此会造成电路的熔断器熔断或烧毁电气设备的事故;但在无线电工程中往往用来选择信号和消除干扰。

      二、串联谐振和并联谐振的谐振条件

      1。总阻抗值最小:Z=R+j(wl-1/wc)=R;

      2。电源电压一定时,电流最大;I=I0=U/|Z|=U/R;

      3。电路成电阻性,电容或电感的电压可能高于电源电压。

      并联谐振的电路特点

      1。电压一定时,谐振时电流最小;

      2。总阻抗最大;

      3。电路成电阻性,支路电流可能会大于总电流。

      通过对电路谐振的分析,掌握谐振电路的特点,再生产实践中,应该用其所长,避其所短。

      三、串联谐振和并联谐振的产品特点

      串联谐振产品的主要特点

      1。所需电源容量大大减小

      串联谐振试验装置是利用谐振电抗器和被试品电容产生谐振,从而得到所需高电压和大电流的,在整个系统中,电源只需要提供系统中有功消耗的部分,因此,试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q倍(Q为品质因素)。

      2。设备的重量和体积大大减小

      串联谐振电源中,不但省去了笨重的大功率调压装置和普通的大功率工频试验变压器,而且,谐振激磁电源只需试验容量的1/Q,使得系统重量和体积大大减小,一般为普通试验装置的1/5~1/10。

      3。改善输出电压波形

      谐振电源是谐振式滤波电路,能改善输出电压的波形畸变,获得很好的正弦波,有效地防止了谐波峰值引起的对被试品的误击穿。

      4。防止大的短路电流烧伤故障点

      在谐振状态,当被试品的绝缘弱点被击穿时,电路立即脱谐(电容量变化,不满足谐振条件),回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q。而采用并联谐振或者传统试验变压器的方式进行交流耐压试验时,击穿电流立即上升几十倍,两者相比,短路电流与击穿电流相差数百倍。所以,串联谐振能有效地找到绝缘弱点,又不存在大的短路电流烧伤故障点的忧患。

      5。不会出现任何恢复过电压

      被试品发生击穿闪络时,因失去谐振条件,高电压也立即消失,电弧立刻熄灭,装置的保护回路动作,切断输出。

      并联谐振产品的主要特点

      用并联谐振调谐与升压十分稳定,在低电压下进行调谐,调谐过程依据升压变压器高压侧电流的大小,调谐至电流最小时即为谐振点,然后升压至需要的电压,对于自动调谐来说,也容易控制,可以避免串联线路调谐过程中的电压震荡。

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  • 导读:本文根据TL431三端可调精密内部结构及特点,阐述了并联稳压电路和串联稳压电路的基本构成和性能,提出了一种TL431的线性精密稳压电源的设计方案。  1.引言  TL431是一个有良好热稳定性能的三端可调精密...
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空空如也

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