品質(zhì)因數(shù)是諧振電路的重要的參數(shù),關(guān)于諧振電路品質(zhì)因數(shù)的定義為:

假設(shè)電容兩端電壓為
,電容瞬時(shí)功率為
,則它在一個(gè)諧振周期交換的能量為:

假設(shè)流過(guò)電感的電流為
,電感兩端的瞬時(shí)功率為
,則它在一個(gè)周期內(nèi)交換的能量為:

可以看出,品質(zhì)因數(shù)的定義可以理解為,在一個(gè)諧振周期內(nèi),電容或電感交換的能量與消耗在電路中的能量之比,這也可以理解為電路的無(wú)功功率與有功功率之比。
對(duì)于RLC串聯(lián)諧振電路,如下圖,其品質(zhì)因數(shù)為:


對(duì)于RLC并聯(lián)諧振電路,其品質(zhì)因數(shù)Q為:


以上兩種電路的諧振頻率均為:

串聯(lián)諧振電路和并聯(lián)諧振電路有很多相似的特性,對(duì)于串聯(lián)諧振電路:

并聯(lián)諧振與串聯(lián)諧振是對(duì)偶的關(guān)系,其電流特性也呈現(xiàn)出上面的特點(diǎn):

而實(shí)際電路中R、L串聯(lián),然后與C并聯(lián)的電路更常見(jiàn),如電感線(xiàn)圈與電容并聯(lián),

這種電路的諧振與上述兩種有所不同,電路的阻抗為:

當(dāng)電路發(fā)生諧振時(shí),阻抗虛部為0,諧振頻率為:

可見(jiàn)只有當(dāng)1-CR2/L>0,即
時(shí)電路才會(huì)諧振,否則電路不會(huì)發(fā)生諧振,如果遠(yuǎn)小于則近似于并聯(lián)諧振的特性。如果電路能夠發(fā)生諧振,則品質(zhì)因數(shù)為下式(也可將電路等效為串聯(lián)或并聯(lián)諧振電路進(jìn)行求解)。

這里當(dāng)電路阻抗呈現(xiàn)純阻性時(shí)(與信號(hào)頻率無(wú)關(guān)),即當(dāng)
時(shí),此時(shí)的電阻阻值又稱(chēng)為電路的特征阻抗,此時(shí)電路的阻抗為:

對(duì)于R、C并聯(lián)然后與L串聯(lián)的電路也很常見(jiàn),如下圖所示,

電路的阻抗為:

當(dāng)電路發(fā)生諧振時(shí),虛部阻抗為0,諧振頻率為:

可見(jiàn)與R-L//C電路呈現(xiàn)對(duì)偶關(guān)系。只有當(dāng)1-L/CR2>0,即
時(shí),電路才會(huì)諧振,否則電路不會(huì)發(fā)生諧振,如果遠(yuǎn)大于則近似于串聯(lián)諧振的特性。同樣,該電路的品質(zhì)因數(shù)為:

如果電路呈現(xiàn)純阻性(與信號(hào)頻率無(wú)關(guān)),即滿(mǎn)足
時(shí),
即為該電路的特征阻抗,電路的阻抗為:

可見(jiàn)以上兩種電路當(dāng)負(fù)載阻抗等于電路特征阻抗時(shí),電路呈現(xiàn)電阻特性,且特征阻抗的表達(dá)式是相同的,電路所表現(xiàn)出的阻抗即為負(fù)載阻抗。
-
諧振器
+關(guān)注
關(guān)注
4文章
1167瀏覽量
67506 -
諧振電路
+關(guān)注
關(guān)注
11文章
170瀏覽量
27927 -
電容電壓
+關(guān)注
關(guān)注
0文章
79瀏覽量
11828 -
RLC串聯(lián)電路
+關(guān)注
關(guān)注
1文章
18瀏覽量
8785 -
品質(zhì)因數(shù)
+關(guān)注
關(guān)注
1文章
17瀏覽量
16906
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
阻抗基礎(chǔ)與測(cè)量實(shí)用指南
同惠TH2838X 阻抗分析儀
晶體諧振器與電路匹配設(shè)計(jì):實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定頻率輸出的關(guān)鍵
射頻電路中Ft和Fmax的概念和建模方法
變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置的特點(diǎn)是什么?
串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振電路各有什么特點(diǎn)?
串聯(lián)諧振的原理及基本性能
串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振的區(qū)別與特點(diǎn)?
串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置的核心工作邏輯是什么?和傳統(tǒng)耐壓設(shè)備比優(yōu)勢(shì)在哪?
電壓放大器在芯片級(jí)腔光力傳感器諧振腔耦合實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵應(yīng)用
中低壓MOS管MDDG06R06D數(shù)據(jù)手冊(cè)
中低壓MOS管MDDG04R1P9G數(shù)據(jù)手冊(cè)
Diodes公司多款最新產(chǎn)品概述
串聯(lián)諧振特點(diǎn)全面介紹
ZUS6000在無(wú)線(xiàn)充電測(cè)試上的應(yīng)用
諧振電路中的品質(zhì)因數(shù)? 特征阻抗含義?
評(píng)論