电路原理（第2版）作者陈晓平07谐振电路课件.ppt

当电路发生谐振时，电路相当于一个电导(或电阻)： 电容可以调节时，情况有所不同。 由 可看出，不论R、L、ω为何值，调节电容C总能达到谐振。 j?Leq + - Geq 谐振时等效阻抗即并联谐振阻抗 R0 为： 一般实际并联谐振电路满足Q1(高Q)条件，则Q 2 1， 即 ，在谐振频率附近有： 2. 电感线圈与电容并联电路的特征 1) 电阻呈高阻抗，且为纯电阻。 整个电路相当于一个电阻，用R0 表示，则 Q1时，R0 R。实际并联电路在谐振频率附近呈现高阻抗值。 2) 当电流源供电时，电路两端呈现高电压。 3) 电感、电容支路的电流值接近相等，且为总电流的 Q 倍。 谐振时 4) 当电压源供电时，电路端口 的总电流最小。 j?L R + - 例3 图(a)所示为某无线电广播发射机的输出级电路模型，电源电压 是频率为1MHz、有效值为50V的正弦波，电源内阻为100Ω， 负载电阻RL表示与发射机连接的天线。试用EWB软件进行仿 真，求出： (1) 若RL=20Ω，求此时RL的电压； (2) 若RL=20Ω，要求在负载和电源之间连接一个由L、C元件 组成的耦合网络，用以增加负载功率，如图(b)所示。试选 择L、C值使得负载获得的功率最大。 收音机的原理是把天线接受到的高频信号经检波(解调)还原成音频信号，送到耳机变成音波。因空间有很多不同频率的无线电波，为设法选择所需要的节目，接受天线连接到一个选择性电路(即带通滤波器)，把所需要的信号挑选出来，并把不要的信号滤掉，以免产生干扰。选择性电路的输出是选出某个电台的高频调制信号，还需要通过解调把它恢复成原来的音频信号，送到耳机或扬声器。 常见的收音机天线有两种：外置天线和利用内置磁棒上的线圈作为天线。 外置天线 内置天线 收音机的两种天线示意图 对于利用外置天线接受信号的电路，通过天线接受到的信号可看成一个电流源信号。由于后面的隔离电路入端电阻一般很大，故忽略它对信号选择电路的影响。 对于利用内置磁棒作为天线的电路，外面的高频信号在磁棒上感应出的是一个电压源，同样可以忽略后面电路对选择电路的影响。 外置天线及其电路模型 内置天线及其电路模型 例4 电力无源滤波器是电力系统中利用谐振原理工作的一个重要的电力装置。虽然发电机的输出电压只含有基波频率的正弦波，但因系统的大量非线性负载及不对称负载的存在，负载的电流含有谐波，而这些谐波电流注入系统后又会在传输线的阻抗上产生谐波电压，从而导致负载电压中也含谐波成分，使得电能质量恶化。此外，由整流得到的直流电源也会含有谐波。故需在系统中加装滤波装置，滤除电流中的谐波成分，保证电能质量。 电力系统最常用的无源滤波装置就是LC谐振滤波器，图示中间部分就是一个典型的单调谐滤波器。若要滤除线上工频电流中的5次谐波成分，则滤波支路的参数必须满足 其中，f0 = 250Hz。在谐振频率点处，单调谐电力谐振滤波器等效为电阻R。若其电感线圈的绕线电阻远小于负载阻抗 ZL，则可将绝大部分谐波电流分流至滤波器中，从而减小负载上的谐波电流。 若选择L = 100mH，C = 4.05μF。设ZL = 1000Ω， iS 的幅值为1A。以负载电压为输出，用EWB仿真 得到的网络函数的幅频特性如图所示。 从图中可看到，在5次谐波频率点处，网络函数的幅值接近于零，即负载电压中不含有5次谐波成分， 5次谐波成分几乎全部流经单调谐滤波器支路，即从负载电压中被滤除了。因为该滤波器的幅频特性曲线只有一个极小值点，因此称为单调谐滤波器。显然，这是一个单阻滤波器。类似地，合理选择参数，还可以设计出多调谐滤波器。 仿真 谐振电路 下页 上页 返回 7.1 串联谐振电路 第7章 谐振电路 7.2 并联谐振电路 7.3 串并联谐振电路 掌握谐振电路的基本类型; 重点掌握谐振电路发生的条件； 掌握谐振电路的基本特征。 理论应用型知识点； 与实际工