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1、LC串联谐振串联谐振小组成员介绍组长：林秋声成员：包玉婷、黄飞龙、邹俊飞、黄斌目录目录一、串联谐振电路的基本知识一、串联谐振电路的基本知识二、串、并联谐振电路的比较二、串、并联谐振电路的比较三、串联谐振在实际中的应用三、串联谐振在实际中的应用 一、串联谐振电路的基本知识一、串联谐振电路的基本知识谐振的概念串联谐振电路及谐振条件谐振频率谐振时的阻抗及阻抗特性曲线品质因数Q频率特性曲线及其讨论失谐时的阻抗总结：串联谐振的特点 含有电感和电容的电路，如果无功功率得到完全含有电感和电容的电路，如果无功功率得到完全补偿，使电路的功率因数等于补偿，使电路的功率因数等于1，即：即：u、 i 同相，同相，便称
2、此电路处于谐振状态。便称此电路处于谐振状态。谐振谐振串联谐振：串联谐振：L 与与 C 串联时串联时 u、i 同相同相并联谐振：并联谐振：L 与与 C 并联时并联时 u、i 同相同相 谐振电路在无线电工程、电子测量技术等许多电路中应谐振电路在无线电工程、电子测量技术等许多电路中应用非常广泛。用非常广泛。谐振概念谐振概念：串联谐振的条件串联谐振的条件RLC串联谐振电路串联谐振电路、 同相同相若令：若令：则：则：谐振谐振串联谐振的条件是：串联谐振的条件是：阻抗大小谐振频率谐振频率： 谐振时有感抗等于容抗：所以|Z|此时最小且|Z|=R谐振时回路的阻抗叫做谐振电阻，就是R串联谐振时的阻抗阻抗特性曲线品
3、质因数品质因数 - - Q 定义：定义：电路处于串联谐振时，电感或电容上的电路处于串联谐振时，电感或电容上的电压和总电压之比。电压和总电压之比。谐振时谐振时:在谐振状态下在谐振状态下, ,若若 RXL、RXC ，Q 则体现了电则体现了电容或电感上电压比电源电压高出的倍数。容或电感上电压比电源电压高出的倍数。品质因数品质因数 - QQ的另一种定义是从能量的角度来定义的定义：回路的无功功率定义：回路的无功功率比上损耗功率就是品比上损耗功率就是品质因数了。质因数了。所以LC串联谐振的品质因数可以这样计算出来：频率特性曲线：频率特性曲线：见图：当W=W0 时，即wL=1/wC，此时阻抗最小，电流最大。
4、串联谐振频率特性曲线串联谐振频率特性曲线I谐振电流谐振电流谐振频率谐振频率下限截止频率下限截止频率上限截止频率上限截止频率通频带通频带关于谐振曲线的讨论关于谐振曲线的讨论(a) 不变，不变，变化。变化。(b) 不变，不变， 变化。变化。(c) 不变，不变， 变化。变化。不变，不变， 谐振曲线讨论（之一）谐振曲线讨论（之一）结论结论：R的变化引起的变化引起 变化变化 R愈大愈大 愈小（选择性差）愈小（选择性差） R愈小愈小 愈大（选择性好）愈大（选择性好）R小小R大大不变，不变，变化。变化。（1） 不变不变 即即LC不变不变R改变改变改变改变（2）分析：分析：（1） 不变不变 即即U、R不变不变
5、（2） 改变改变结论结论：LC 的变化引起的变化引起 变化变化 L 变小或变小或 C 变小变小 变大变大 L 变大或变大或 C 变大变大 变小变小 谐振曲线分析（之二）谐振曲线分析（之二）不变，不变， 变化。变化。 谐振曲线分析（之三）谐振曲线分析（之三）结论结论：Q愈大，带宽愈小，曲线愈尖锐。愈大，带宽愈小，曲线愈尖锐。 Q愈小，带宽愈大，曲线愈平坦。愈小，带宽愈大，曲线愈平坦。分析：分析：不变，不变， 不变不变（LC）、）、R 不变，不变，如何改变如何改变或或？可以可以证明：证明：可见可见 与与 Q 相关。相关。不变，不变， 变化。变化。不变，不变，失谐时的阻抗当工作频率不在谐振频率f0附
6、近时LC串联回路处在失谐状态,回路的复阻抗：串联谐振回路的阻抗具有如下特性串联谐振回路的阻抗具有如下特性: (1) 时 X R 0 R 0 回路呈回路呈电感性感性 (3)令令为回路的回路的总电抗，抗，X也是也是的函数。的函数。 总结：串联谐振的特点总结：串联谐振的特点 U、I 同相同相 电阻最小且为纯阻电阻最小且为纯阻电流最大：电流最大：电容或电感两端电压比电源电压高电容或电感两端电压比电源电压高Q倍倍二、串、并联谐振电路的比较二、串、并联谐振电路的比较串、并联谐振电路的比较图串、并联谐振电路的比较图电路并联串联阻抗特性谐振频率品质因数 或Q频率特性失谐时阻抗特性ff0,容性ff0,感性ff0
7、,容性三、串联谐振实际中的应用三、串联谐振实际中的应用1收音机接收电路收音机接收电路2谐振滤波器谐振滤波器3串联型石英晶体振荡收音机接收电路收音机接收电路接收天线接收天线与与 C ：组成谐振电路组成谐振电路将选择的信号送将选择的信号送 接收电路接收电路实例一 组成谐振电路组成谐振电路 ，选出所需的电台。，选出所需的电台。 为来自为来自3个不同电台（不同频率）个不同电台（不同频率）的电动势信号；的电动势信号；L3与C回路等效图由上图的三个不同的电台的中心频率分别为f1,f2,f3.已知串联谐振电路的谐振频率：调节c后，若 f0=f2,则，此时可接到中心频率为f2的电台。已知：已知：解：解：如果要收听如果要收听 节目，节目，C 应多大？应多大？结论：结论：当当 C 调到调到 150 pF 时，可收听到时，可收听到 的节目。的节目。提取信号提取信号接接收收网网络络谐振谐振滤波器滤波器令滤波器工作在令滤波器工作在 频率下，频率下，信号即可顺利地到达接收网信号即可顺利地到达接收网络。络。-信号源信号源-噪声源噪声源已知：已知：实例二RL实例三串联型石英晶体振荡总结一下
