硬件知识整理part8--谐振电路理论基础

天行健，君子以自强不息。 --《周易》

在这里必须要讲解一下RLC串联谐振和RLC并联谐振电路以及它们的特点。

首先需要解释一下谐振的概念。谐振是指端口上的电压和输入电流相同方向时，此种状态被称为谐振。

1.串联谐振

由于在交流电路中，电阻的电压和电流是同相位的，电感的电压会超前电流90度，电容的电压会滞后电流90度。所以RLC串联电路的矢量图如下图：

RLC串联电路求解公式：

由以上矢量图及电压、阻抗关系式可知,当感抗与容抗相等时,电路便发生谐振!此时的端口输出电压就是电阻上的电压。如果感抗与容抗不相等那么电路可能是容性负载,也可能是感性负载。这个需要见幅频特性。

串联谐振电路特点如下：

1.电压与电流同相;申容和申感上的电压大小相等,方向相反;

2.阻抗最小,且为纯电阻R

3.电流最大,I=U/R;

4.电容、电感上的电压可以比电源电压大很多;

5.通频带f=f0/Q,f0为谐振频率,Q为谐振电路的品质因数。品质因数越大,,选择性越好,曲线越尖。

其中谐振频率公式为：

谐振频率图像如下：

LC串联谐振电路是LC串联电路的一个特例,也就是频率f0达到上述数值的时候,电路才发生谐振。
要想使电路谐振有两个措施:

其一,改变信号的频率,使其与电路的固有频率一致;
其二,改变电路C参数,使其与信号频率一致。
因为其LC上的电压可以远大于电源电压,故把该电路叫做电压谐振电路。
串联谐振电路典型应用于收音机的输入调谐电路中。天线接收到的信号中包含各种频率,当改变调谐电容时,其固有频率便发生改变,若与某一频率一致时,电路便发生谐振现象,电感两端感应出较高的电压,并通过高频变压器输送到下一级电路当中。

2.并联谐振