并聯(lián)諧振電路課件

1、并聯(lián)諧振電路PPT課件第第29講講 并聯(lián)諧振電路并聯(lián)諧振電路主要內(nèi)容主要內(nèi)容:1、GCL并聯(lián)諧振的特征，特性阻抗、品質(zhì)因數(shù)、帶寬并聯(lián)諧振的特征，特性阻抗、品質(zhì)因數(shù)、帶寬等的計算。等的計算。2、實用的簡單并聯(lián)諧振電路與、實用的簡單并聯(lián)諧振電路與GCL并聯(lián)諧振電路的等并聯(lián)諧振電路的等效變換關(guān)系。效變換關(guān)系。3、復(fù)雜并聯(lián)諧振電路的定性分析和定量分析。、復(fù)雜并聯(lián)諧振電路的定性分析和定量分析。并聯(lián)諧振電路PPT課件回顧：回顧：LC10 CLrrLQ10 +-SUSRrLC信號源內(nèi)阻較大時，信號源內(nèi)阻較大時，rRS 則則CLRRLQSS10 結(jié)論結(jié)論：信號源內(nèi)阻較大時，將使信號源內(nèi)阻較大時，將使Q過低，導(dǎo)

2、致選擇性變差。過低，導(dǎo)致選擇性變差。并聯(lián)諧振電路PPT課件一、一、GCL并聯(lián)諧振電路并聯(lián)諧振電路1、定義：、定義：2、條件：、條件：)1()(LCjGjY 01: LCIUS 同同相相的的條條件件是是與與要要使使LC10 LCf 210 3、特征：、特征： 。RjZ，jY為為最最大大即即最最小小 )00()( SSRIIjZU )()(00 為最大，為最大，成為達到諧振的表征。成為達到諧振的表征。+_SIGUILj 1LiCiGiCj 電路端電壓電路端電壓 與激勵與激勵 同相時，稱為并聯(lián)諧振。同相時，稱為并聯(lián)諧振。USI并聯(lián)諧振電路PPT課件可能出現(xiàn)過電流現(xiàn)象：可能出現(xiàn)過電流現(xiàn)象：若若 ，1Q

3、SLII)(0 則則，SLCQIII )()(00 相量圖相量圖無功功率互補：無功功率互補：，201ULQL ，20CUQC CLQQ 0 CLQQUGISICILI諧振時感抗與容抗相等。諧振時感抗與容抗相等。并聯(lián)諧振電路的并聯(lián)諧振電路的特性阻抗：諧振時的感抗值或容抗值。特性阻抗：諧振時的感抗值或容抗值。CLLLCCL 1100 并聯(lián)諧振電路PPT課件總的總的電磁場能量電磁場能量：22021+21=CLCuLi)(W2002000 )cos(221 )90cos(221tUCtLUL - - )(cos)(sin02200220tCUtCU GCICUS 20= 常量常量并聯(lián)諧振電路的品質(zhì)因數(shù)

4、并聯(lián)諧振電路的品質(zhì)因數(shù)設(shè)諧振時電路的端電壓為設(shè)諧振時電路的端電壓為:tUGtIGiuSS0000cos2cos2 結(jié)論結(jié)論1：諧振時電感和電容元件儲能的最大值相等。：諧振時電感和電容元件儲能的最大值相等。GICCUwwSCL 20max0max0并聯(lián)諧振電路PPT課件結(jié)論結(jié)論2: 諧振電路中任意時刻諧振電路中任意時刻t的電磁能量恒為常數(shù)，說的電磁能量恒為常數(shù)，說明電路諧振時與激勵源之間無能量交換。明電路諧振時與激勵源之間無能量交換。GICCUWS 200)( 諧振時，電路中只有諧振時，電路中只有G消耗能量。一周期內(nèi)電導(dǎo)消耗能量。一周期內(nèi)電導(dǎo)G所消所消耗能量為耗能量為0200200fGUGTUw

5、G 并聯(lián)諧振電路的品質(zhì)因數(shù)為：并聯(lián)諧振電路的品質(zhì)因數(shù)為： RLCGLRGCGCfGTUCUQ 12200002020并聯(lián)諧振電路PPT課件二、二、GCL并聯(lián)諧振電路的頻率響應(yīng)并聯(lián)諧振電路的頻率響應(yīng))1(+1=1=)(LCjGYIUjHS- -)1(+11=000LCGCjG- -)-(+1=00jQR20020)(1)( QHjH幅頻特性幅頻特性)(arctan)(00 Q相頻特性相頻特性G/RH1=0令令+_SIGUILj 1LiCiGiCj 并聯(lián)諧振電路PPT課件20020)(1)( QHjH)(arctan)(00 QRLCGLGGCQ=1=1=00(rad/s)=0CGQB帶寬帶寬感性

6、感性容性容性（電壓響應(yīng)）（電壓響應(yīng)）并聯(lián)諧振電路PPT課件三、實用的簡單并聯(lián)諧振電路三、實用的簡單并聯(lián)諧振電路LjrCjjY 1)( 2222)()(LrLCjLrr 22)(,LrQ 很高時很高時當(dāng)當(dāng)通常，電容器損耗比電感線通常，電容器損耗比電感線圈的損耗小很多，可忽略不圈的損耗小很多，可忽略不計，故等效電路如右。計，故等效電路如右。r+_jLSI1ICj12IU LCjGLCjLrjY 11)()(2上式與上式與GCL并聯(lián)諧振電路的并聯(lián)諧振電路的總導(dǎo)納相同?？倢?dǎo)納相同。并聯(lián)諧振電路PPT課件LrCLrGjY 2200)( r+_jLSI1ICj12IU LCjGLCjLrjY 11)()(

7、2電路總導(dǎo)納電路總導(dǎo)納時時當(dāng)當(dāng),10LC 表明在諧振頻率附近且表明在諧振頻率附近且Q較高時，該電路與較高時，該電路與GCL并聯(lián)諧振電路是相并聯(lián)諧振電路是相互等效的?；サ刃У?。+_SIGUILj 1LiCiGiCj LrCG CLGr CLrCrrLrQ1100 上上LCGCRLRRQ100 下下下下上上QRLGCCLrQ 并聯(lián)諧振電路PPT課件例例 某放大器的簡化電路如圖某放大器的簡化電路如圖, 其中電源電壓其中電源電壓US = 12 V, 內(nèi)內(nèi)阻阻RS = 60k; 并聯(lián)諧振電路的并聯(lián)諧振電路的L = 54H, C = 90 pF, r = 9; 電路的負載是阻容并聯(lián)電路電路的負載是阻容并聯(lián)

8、電路, 其中其中RL= 60k, CL = 10pF。 如整個電路已對電源頻率諧振如整個電路已對電源頻率諧振, 求諧振頻率求諧振頻率f0、RL兩端的電壓和整個電路的有載品質(zhì)因數(shù)兩端的電壓和整個電路的有載品質(zhì)因數(shù)QL。 解解: 先簡化電路先簡化電路SSRG1 LLRG1 LCCC rCLR 0001 RG 并聯(lián)諧振電路PPT課件LCCC pF1001090 rCLR 09101001054126 4106mA2 . 01060123 SSSRUISRRRGGGGLSLS500105111 MHz17. 210100105421211260 CLfRL兩端電壓為兩端電壓為V4105102 . 05

9、3 GIRIUSS2 .27105410100105116125 LCGQL有有載載品品質(zhì)質(zhì)因因數(shù)數(shù)并聯(lián)諧振電路PPT課件四、復(fù)雜電路的諧振四、復(fù)雜電路的諧振要點：要點： 串聯(lián)支路：串聯(lián)支路：0 X并聯(lián)支路：并聯(lián)支路：0 B例：例：011121 CLLB 211LCL CLL 1)(21 CLL )(12102 CL2L1串聯(lián)支路電抗：串聯(lián)支路電抗：012 CLX 串聯(lián)諧振角頻率：串聯(lián)諧振角頻率：CL2011 并聯(lián)支路電納：并聯(lián)支路電納：并聯(lián)諧振角頻率：并聯(lián)諧振角頻率：并聯(lián)諧振電路PPT課件L1L3C2定性分析定性分析 = 0 02 時時, 并聯(lián)諧振并聯(lián)諧振21021CL 02時時, 并聯(lián)支路

10、呈容性，并聯(lián)支路呈容性，發(fā)生串聯(lián)諧振發(fā)生串聯(lián)諧振.定量分析定量分析2121321213111)(CLLjLjCjLjCjLjLjjZ 2122313311)(CLCLLLLj 分別令分子、分母為零，可得：分別令分子、分母為零，可得：23131011CLLLL 串聯(lián)串聯(lián)諧振諧振21021CL 并聯(lián)并聯(lián)諧振諧振并聯(lián)諧振電路PPT課件L1C2C3定性分析定性分析 = 2 時時, 并聯(lián)諧振并聯(lián)諧振2121CL 2 時時,并聯(lián)支路呈感性，發(fā)生串聯(lián)諧振并聯(lián)支路呈感性，發(fā)生串聯(lián)諧振定量分析定量分析)1()(1j1jj1j1jj1jj1)(212332122121321213CLCCCLCLLCCLCLCjZ

11、 分別令分子、分母為零，分別令分子、分母為零，可得：可得：)(13211CCL 串聯(lián)串聯(lián)諧振諧振2121CL 并聯(lián)并聯(lián)諧振諧振并聯(lián)諧振電路PPT課件推廣推廣:對于任意含有電抗元件的一端口電路對于任意含有電抗元件的一端口電路, 在一定在一定的條件下的條件下, 若其端口電壓與電流若其端口電壓與電流同相同相（這時電路呈（這時電路呈電阻性電阻性, 阻抗的虛部為零或?qū)Ъ{的虛部為零）阻抗的虛部為零或?qū)Ъ{的虛部為零）,則稱則稱此一端口電路發(fā)生諧振此一端口電路發(fā)生諧振, 此時相應(yīng)的激勵頻率稱為此時相應(yīng)的激勵頻率稱為諧振頻率諧振頻率。 如果由電抗元件組成的某如果由電抗元件組成的某局部局部電路電路, 其阻抗或其阻

12、抗或?qū)Ъ{的虛部為零導(dǎo)納的虛部為零, 則稱該局部電路發(fā)生了諧振現(xiàn)象。則稱該局部電路發(fā)生了諧振現(xiàn)象。 并聯(lián)諧振電路PPT課件 例例 圖示濾波器能夠阻止信號的基波通至負載圖示濾波器能夠阻止信號的基波通至負載RL, 同時能同時能夠使夠使10次諧波信號順利地通至負載。設(shè)次諧波信號順利地通至負載。設(shè)C =0.01 F, 基波基波信號的角頻率信號的角頻率 = 105 rad/s, 求電感求電感L1和和L2。 解解:由于基波不能通過由于基波不能通過, 表示電路中某一局部電表示電路中某一局部電路對基波產(chǎn)生諧振而導(dǎo)路對基波產(chǎn)生諧振而導(dǎo)致斷路致斷路, 由圖可見由圖可見, 當(dāng)當(dāng)L1和和C并聯(lián)電路對基波發(fā)并聯(lián)電路對基波發(fā)生并聯(lián)諧振時生并聯(lián)諧振時, 其諧振其諧振阻抗為無窮大阻抗為無窮大, 從而導(dǎo)從而導(dǎo)致斷路。故有致斷路。故有并聯(lián)諧振電路PPT課件rad/s10151 CL H01. 01001. 0)10(1162521 CL 又因為又因為10次諧波信號能夠順利通過次諧波信號能夠順利通過, 相當(dāng)于相當(dāng)于10次次諧波信號直接加到負載諧波信號直接加到負載RL上上, 表示表示L1、 C并聯(lián)再和