并联谐振回路ppt课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,封面,并联谐振回路,四川白玉海子山,返回,封面并联谐振回路四川白玉海子山返回,1,引言,本页完,引言,串联谐振回路适用于信号源内阻等于零或很小的情况，如果信号源内阻很大，采用串联谐振回路将严重降低回路的品质因数（因为,Q,=,0,L,/,R,，当信号源内阻增大时，回路的,R,增大，令,Q,减少,），使串联谐振回路的选择性显著变坏（通频带过宽，因为通频带 2,0.7,=,0,/,Q,）。在这种情况下，宜采用并联谐振回路。,返回,引言本页完引言 串联谐振回路适用于信号源内阻等,2,学习要点,本 节 学 习 要 点 和 要 求,并联谐振回路,返回,什么是并联谐振和谐振条件,并联谐振的特性,Q,值的物理意义,谐振曲线、相频特性曲线和通频带,学习要点本 节 学 习 要 点 和 要 求并联谐振回路返回什,3,主页,并联谐振回路主页,使用说明：要学习哪部分内容，只需把鼠标移到相应的目录上单击鼠标左键即可，按空格键或鼠标左键进入下一页。,结束,返回,并联谐振回路的阻抗,并联谐振频率和谐振阻抗,并联谐振时回路的电流,并联谐振回路的频率响应,四川白玉海子山,并联谐振回路的选频原理,信号源内阻和负载的影响,主页并联谐振回路主页 使用说明：要学习哪部分内容，只需把鼠,4,1、并联谐振回路的阻抗Z,1、并联谐振回路的阻抗,Z,并联谐振回路,LC,并联谐振回路,L,R,C,I,s,继续,把一个电感,L,和电容,C,以并联的形式接入电路，,LC,并联电路能够起到选频的作用。其基本原理是，,LC,并联电路对不同频率的电流具有不同的阻抗特性，从而在回路的输出端输出大小不同的电压。特别是电流中与,LC,回路的固有谐振频率,0,相同的频率，,LC,回路对其的作用更有其特殊性。讨论,LC,并联回路的选频特性就是从研究,LC,回路的阻抗,Z,开始。,I,C,I,L,V,o,本页完,1、并联谐振回路的阻抗Z1、并联谐振回路的阻抗Z并联谐振回路,5,Z的表达式,LC,并联谐振回路,继续,本页完,Z,I,s,V,o,Z,Z,L,/,C,R,+j(,L,),C,1,本知识点学习思路：首先推导出整个,LC,并联回路的阻抗,Z,的表达式，然后分析,Z,的特性是如何随信号频率,的变化而变化的，讨论外来频率,与,LC,并联回路固有频率,0,相同时产生电谐振状态下的特性，总结出选频原理。,并联谐振回路,1、并联谐振回路的阻抗,Z,L,R,C,I,s,I,C,I,L,V,o,所谓并联谐振，即外来信号的频率,与,LC,并联回路的固有频率,0,(与,LC,的值有关)相同时产生的现象。(类似于讨论力学中的共振),并联,LC,回路阻抗,Z,的推导,Z的表达式LC并联谐振回路继续本页完Z IsVoZZ,6,并联谐振回路的阻抗Z结束页,LC,并联谐振回路,继续,本页完,Z,L,/,C,R,+j(,L,),C,1,并联谐振回路,1、并联谐振回路的阻抗,Z,本知识点学习思路：首先推导出整个,LC,并联回路的阻抗,Z,的表达式，然后分析,Z,的特性是如何随信号频率,的变化而变化的，讨论外来频率,与,LC,并联回路固有频率,0,相同时产生电谐振状态下的特性，总结出选频原理。,本节学习完毕，单击,继续,，继续学习并联谐振频率和谐振阻抗；单击,返回,，返回学习主页。,返回,继续,Z,L,R,C,I,s,I,C,I,L,V,o,I,s,V,o,Z,并联,LC,回路阻抗,Z,的推导,并联谐振回路的阻抗Z结束页LC并联谐振回路继续本页完Z,7,2、谐振频率和谐振阻抗,并联回路的谐振频率,0,继续,本页完,2、谐振频率和谐振阻抗,并联回路的谐振频率,0,0,=,LC,1,f,0,=,2,LC,1,上式说明，,LC,并联回路的谐振频率,0,由电路本身的性质决定，与外因无关。,并联谐振回路,Z,L,/,C,R,+j(,L,),C,1,1、并联谐振回路的阻抗,Z,LC,并联谐振回路,Z,L,R,C,I,s,I,C,I,L,V,o,当外来信号的某频率,0,刚好使阻抗表达式中的,0,L,=1/(,0,C,)即,L,-,(1/,C,)=0时，电路产生谐振，我们把这个频率称为并,联谐振频率,0,。由上式可得出：,0,=1/,LC,I,s,V,o,Z,并联,LC,回路阻抗,Z,的推导,2、谐振频率和谐振阻抗 并联回路的谐振频率0继续本,8,谐振阻抗,Z,0,(,R,p,)及其特性,继续,谐振时，,L,-,(1/,C,)=0,本页完,由阻抗表达式可知：,Z,0,R,p,L,RC,显然谐振时的阻抗,R,p,是最大的，呈纯电阻特性。,并联谐振回路,Z,L,/,C,R,+j(,L,),C,1,1、并联谐振回路的阻抗,Z,并联回路的谐振频率,0,2、谐振频率和谐振阻抗,谐振阻抗,R,p,及其特性,LC,并联谐振回路,Z,L,R,C,I,s,I,C,I,L,V,o,由于谐振时,R,p,呈纯电阻特性，所以输出电压,V,o,与总电流,I,S,同相。,I,s,V,o,Z,因为,R,p,式中不含虚部，只有实部，所以呈纯电阻特性。,并联,LC,回路阻抗,Z,的推导,谐振阻抗Z0(Rp)及其特性继续 谐振时，L,9,Q值的意义和,Z,0,的另外两个表达式,继续,本页完,R,p,=,L,RC,R,p,的另外两个表达式(,推导,),R,p,=,Q,p,0,L,R,p,=,Q,p,/(,0,C,),Q,p,回路品质因数，在 几十至几百之间。,并联谐振回路,Z,L,/,C,R,+j(,L,),C,1,1、并联谐振回路的阻抗,Z,并联回路的谐振频率,0,2、谐振频率和谐振阻抗,谐振阻抗,R,p,及其特性,LC,并联谐振回路,Z,L,R,C,I,s,I,C,I,L,V,o,I,s,V,o,Z,Q,p,的物理意义：评价回路损耗大小的指标，,Q,p,越大，回路损耗越小。,并联,LC,回路阻抗,Z,的推导,Q值的意义和Z0的另外两个表达式继续本页完,10,并联谐振回路的等效电路,继续,本页完,R,p,=,L,RC,并联谐振回路,Z,L,/,C,R,+j(,L,),C,1,1、并联谐振回路的阻抗,Z,并联回路的谐振频率,0,2、谐振频率和谐振阻抗,并联谐振回路等效电路,LC,并联谐振回路等效电路,L,C,Z,I,s,I,C,I,L,V,o,R,p,I,R,并联,LC,回路工作在失谐时，,LC,回路电抗很小，,R,p,与其并联后总阻抗由,LC,回路电抗决定。,当并联,LC,电路谐振时，,LC,回路电抗为,，,R,p,与其并联后总阻抗为,R,p,。,谐振阻抗,R,p,及其特性,LC,并联谐振回路,Z,L,R,C,I,s,I,C,I,L,V,o,并联,LC,回路阻抗,Z,的推导,为方便对,LC,并联谐振回路进行分析研究，通常把并联谐振回路等效为如图所示的电路。谐振电阻,R,p,与,LC,是并联在一起的，非常便于分析。,并联谐振回路的等效电路继续本页完 Rp=,11,谐振频率和谐振阻抗结束页,继续,本页完,R,p,=,L,RC,并联谐振回路,Z,L,/,C,R,+j(,L,),C,1,1、并联谐振回路的阻抗,Z,并联回路的谐振频率,0,2、谐振频率和谐振阻抗,并联谐振回路等效电路,LC,并联谐振回路等效电路,谐振阻抗,R,p,及其特性,并联,LC,回路工作在失谐时，,LC,回路电抗很小，,R,p,与其并联后总阻抗由,LC,回路电抗决定。,当并联,LC,电路谐振时，,LC,回路电抗为,，,R,p,与其并联后总阻抗为,R,p,。,LC,并联谐振回路,Z,L,R,C,I,s,I,C,I,L,V,o,本节学习完毕，单击,继续,，继续学习谐振时各电流关系；单击,返回,，返回学习主页。,返回,继续,L,C,Z,I,s,I,C,I,L,V,o,R,p,I,R,并联,LC,回路阻抗,Z,的推导,为方便对,LC,并联谐振回路进行分析研究，通常把并联谐振回路等效为如图所示的电路。谐振电阻,R,p,与,LC,是并联在一起的，非常便于分析。,谐振频率和谐振阻抗结束页继续本页完 Rp=LR,12,3、谐振时|I,S,|、|I,L,|、|I,C,|的关系,继续,本页完,因为,Q,p,1,并联谐振回路,3、谐振时输入电流|,I,s,|与并联各支路的电流|,I,L,|和|,I,C,|的关系。(,推导,),Z,L,/,C,R,+j(,L,),C,1,1、并联谐振回路的阻抗,Z,2、谐振频率和谐振阻抗,主要是研究几个电流之间的数值关系。,所以并联谐振又称为电流谐振。,LC,并联谐振回路,Z,L,R,C,I,s,I,C,I,L,V,o,L,C,Z,I,s,I,C,I,L,V,o,R,p,I,R,R,p,=,L,RC,并联,LC,回路阻抗,Z,的推导,|,I,L,|,=,|,I,C,|=,Q,p,|,I,s,|),所以|,I,L,|,=,|,I,C,|,I,s,|,3、谐振时|IS|、|IL|、|IC|的关系继续本页完因为,13,谐振时|I,S,|、|I,L,|、|I,C,|的关系结束页,继续,本页完,并联谐振回路,3、谐振时输入电流|,I,s,|与并联各支路的电流|,I,L,|和|,I,C,|的关系。(,推导,),Z,L,/,C,R,+j(,L,),C,1,1、并联谐振回路的阻抗,Z,2、谐振频率和谐振阻抗,因为,Q,p,1,所以并联谐振又称为电流谐振。,LC,并联谐振回路,Z,L,R,C,I,s,I,C,I,L,V,o,L,C,Z,I,s,I,C,I,L,V,o,R,p,I,R,R,p,=,L,RC,并联,LC,回路阻抗,Z,的推导,|,I,L,|,=,|,I,C,|=,Q,p,|,I,s,|),所以|,I,L,|,=,|,I,C,|,I,s,|,主要是研究几个电流之间的数值关系。,本节学习完毕，单击,继续,，继续学习并联谐振回路的频率响应；单击,返回,，返回学习主页。,返回,继续,谐振时|IS|、|IL|、|IC|的关系结束页继续本页,14,4、回路的频率响应,幅频响应,相频响应,继续,4、并联谐振回路的频率响应,|,Z,|=,R,p,1+(,Q,p,),2,2,0,幅频响应(,推导,),或,=,|,Z,|,R,p,1,1+(,Q,p,),2,2,0,相频响应,2,0,=,-,arc tg,Q,p,本页完,并联谐振回路,式中的相角,是,LC,并联回路的输出电压,V,o,与输入电流,I,s,之间的相位关系，从,0、,=0 和,0,时，,0，,LC,并联回路的阻抗,Z,呈容抗性质；,0，,LC,并联回路的阻抗,Z,呈感抗性质；当,=,0,时(即,=0,)，,=0，,LC,并联回路的阻抗呈纯电阻性质。,由幅频响应特性曲线可知：,LC,并联谐振回路对信号中为,0,的频率呈现最大阻抗值,R,p,=,L,/,RC,，角频率,偏离,0,越大，|,Z,|愈小。,Q,p,大,Q,p,小,Q,p,大,Q,p,小,0,-,2,0,+,2,0,+90,-,90,例如幅频特性曲线越尖锐，对,0,附近的频率的阻抗就减少得越利害，利用放大电路就可以使,0,附近的频率成份急剧衰减，选出的频率成份越接近,0,。,LC,并联谐振回路,L,R,C,I,s,I,C,I,L,V,o,Z,I,s,V,o,Z,这有利于放大电路把信号中角频率为,0,的成份选出而把其他的,成份,抑制掉，这就是选频原理。在选频放大电路的内容里将会体会到其选频的作用。,并联谐振回路5、选频原理 讨论幅频特性曲线,18,0,时，,0，,LC,并联回路的阻抗,Z,呈容抗性质；,0，,LC,并联回路的阻抗,Z,呈感抗性质；当,=,0,时(即,=0,)，,=0，,LC,并联回路的阻抗呈纯电阻性质。,由幅频响应特性曲线可知：,LC,并联谐振回路对信号中为,0,的频率呈现最大阻抗值,R,p,=,L,/,RC,，角频率,偏离,0,越大，|,Z,|愈小。,分析,与阻抗性质的关系,I,L,I,C,0,时,I,s,I,C,V,o,L,C,I,L,R,I,s,O,V,o,容性,注意：相角,是输出电压,V,