谐振电路在实际中的应用-电子发烧友网

在具有电阻R、电感L和电容C元件的交流电路中，电路两端的电压与其中电流位相一般是不同的。如果我们调节电路元件(L或C)的参数或电源频率，可以使它们位相相同，整个电路呈现为纯电阻性。电路达到这种状态称之为谐振。在谐振状态下，电路的总阻抗达到极值或近似达到极值。研究谐振的目的就是要认识这种客观现象，并在科学和应用技术上充分利用谐振的特征，同时又要预防它所产生的危害。按电路连接的不同，有串联谐振和并联谐振两种。

串联谐振时，电感电压与电容电压等值异号，即电感电容吸收等值异号的无功功率，使电路吸收的无功功率为0;电场能量和磁场能量都在不断变化，但此增彼减，互相补偿，这部分能量在电场和磁场之间振荡，全电路电磁场能量总和不变;激励供给电路的能量全转化为电阻发热。为了维持振荡，激励必须不断供给能量补偿电阻的发热消耗，与电路中总的电磁场能量相比每振荡一次电路消耗的能量越少，电路的品质越好。

并联谐振时，电感电流与电容电流等值异号，即电感电容吸收等值异号的无功功率，使电路吸收的无功功率为0;电场能量和磁场能量都在不断变化，但此增彼减，互相补偿，这部分能量在电场和磁场之间振荡，全电路电磁场能量总和不变 ;激励供给电路的能量全转化为电阻发热。为了维持振荡，激励必须不断供给能量补偿电阻的发热消耗，与电路中总的电磁场能量相比每振荡一次电路消耗的能量越少，电路的品质越好。我们常用的录音机复读机等电子产品中的LC震荡电路即是谐振电路。

1、谐振电路在元器测量中的应用

谐振电路可以用于电路元件参数测试，用谐振电路测量电路元件参数的方法称为谐振测试法。谐振测试法就是根据谐振回路的谐振特性建立起来的测电路元件参数的方法。谐振法电路简单，且符合高频电路元件参数测试的主要方法。

谐振测试法的基本电路如图7-9所示它是由LC谐振回路、高频振荡电路和谐振指示电路3部分组成。

震荡电路提供高频信号，它与谐振回路之间的耦合程度应足够弱，使放映到谐振回路中的阻抗小到可以忽略不计。谐振指示器用来判别回路是否处于谐振状态，它可以用并联在回路两端的电压表或串联在回路中的电流表担任。

1.1、用于电容器的测试

谐振法测电路器有直接法和替代法两种

直接法

用直接法测试电容量的电路与图7-9所示的基本电路相同。选用一适当的标准电感L，与被测电容C，组成谐振电路，调高高频振荡电路的频率，当电压表的读数达极大，即谐振电路达到串联谐振的状态。这时振荡电路输出信号的频率f将等于测量回路的固有频率f0，即

由于谐振频率f0可由振荡电路的度盘读出，电感线圈的电感量是已知的，即可由上式计算被测电容量Cz。

并联替代法

用并联替代法测试电容量的电路如图7-10所示，进行测试时，首先将标准可变电容器放在电容量甚大的刻度位置Cz上，调节振荡电路的频率使串联谐振回路谐振。然后将被测电容器接在Cz接线柱上，与标准可变电容器并联，振荡电路保持原来的频率不变，减小标准可变电容器的电感量到Cz1，使串联谐振回路恢复谐振。在这种情况下，

Cz1=Cz2+Cz

即可求得被测电容Cz的值为：

Cz=Cz1-Cz2

1.2、用于电感的测试

直接测试法

用直接法测试电感量的电路图如下所示，选用已知标准电容Cs和被测电感Lx组成谐振回路，调节振荡电路的输出频率，当电压表的读数达极大，即谐振回路达到串联谐振状态。这时振

2、谐振电路在器件中的运用

在串联电路中,除谐振频率以外,电路对信号电流有一定阻抗,而回路谐振时,L的感抗与C的容抗相等并相互抵销,对谐振频率来说,仅有电感线圈本身很小的电阻影响,谐振频率信号可以顺利通过,而谐振频率以外的频率信号不能通过。在并联电路中,当谐振在某一频率时,回路呈现的阻抗极大,它相当一个大电阻,信号电流极小,而回路两端的电压却达到极大值。也就是说,并联谐振电路阻止交流电流通过而通过交流信号电压。衡量谐振电路性能的一个重要指标是选择性.选择性越好,选频特性就越“尖锐”,但信号的通频带(允许通过的频率范围)就越窄。如,收音机的选择性越好其选合能力越强。选择性好坏与收音机中的输入调谐回路、中频变压器的品质有很大关系。

2.1、可变调谐电路

一个非常频繁的使用这些电路是模拟收音机的调谐电路。可调调整是实现一个平行板可变电容这使得C值改变和调整对不同频率的电台。对于IF阶段的调整是在工厂预设更通常的解决办法是调整L.在此设计一个电感可调核心在电台的核心(高渗透性材料，具有增加电感的效果)螺纹，以便它可以被进一步拧紧，或拧出电感绕组需要进一步。

在过滤应用中，电阻 R成为过滤器进入工作负载。阻尼系数值是基于需要的带宽滤波器的选择。更宽的带宽，需要一个较大的值阻尼系数(反之亦然)。这三个组成部分，设计师三个自由度。其中两个需要设置的带宽和谐振频率。设计者仍然留下了一个可用于大规模的R，L和 C方便的实用价值。另外，R可以预先确定由外部电路将使用最后的自由程度。

2.3、低通滤波器

一个RLC电路可以用来作为一个低通滤波器。 9.电路结构如图9所示。角频率，即3dB点的频率，是由

2.6、带阻滤波器

图13显示了一个带阻滤波器，形成一个系列LC电路在整个负载分流。图14是一个带阻滤波器，形成一个并联LC电路与负载串联。第一种情况下，需要一个高阻抗源，使目前的谐振器，改行当它成为低阻抗在谐振。第二种情况需要低阻抗源，使电压下降是整个，当它成为高阻抗在谐振。

2.7、振荡器

对于振荡器电路中的应用，它通常是可取的，使尽可能小的衰减(或等价的，阻尼系数)。在实践中，这客观上要求小身体可能为一个串联电路，或者增加一个并联电路R以尽可能使电路的电阻 R。在这两种情况下，RLC电路成为一个理想的LC电路的一个很好的近似。然而，非常低的衰减电路(高Q因子)电路，线圈和电容器的介质损耗等问题可以成为重要的。

t在振荡电路