【實用】諧振電路在實際中的應用

在具有電阻R、電感L和電容C元件的交流電路中，電路兩端的電壓與其中電流位相一般是不同的。如果我們調節電路元件（L或C）的參數或電源頻率，可以使它們位相相同，整個電路呈現為純電阻性。電路達到這種狀態稱之為諧振。在諧振狀態下，電路的總阻抗達到極值或近似達到極值。研究諧振的目的就是要認識這種客觀現象，並在科學和應用技術上充分利用諧振的特徵，同時又要預防它所產生的危害。按電路聯接的不同，有串聯諧振和並聯諧振兩種。 　　串聯諧振時，電感電壓與電容電壓等值異號，即電感電容吸收等值異號的無功功率，使電路吸收的無功功率為0；電場能量和磁場能量都在不斷變化，但此增彼減，互相補償，這部分能量在電場和磁場之間振蕩，全電路電磁場能量總和不變 ；激勵供給電路的能量全轉化為電阻發熱。為了維持振蕩，激勵必須不斷供給能量補償電阻的發熱消耗，與電路中總的電磁場能量相比每振蕩一次電路消耗的能量越少，電路的品質越好。 　　並聯諧振時，電感電流與電容電流等值異號，即電感電容吸收等值異號的無功功率，使電路吸收的無功功率為0；電場能量和磁場能量都在不斷變化，但此增彼減，互相補償，這部分能量在電場和磁場之間振蕩，全電路電磁場能量總和不變 ；激勵供給電路的能量全轉化為電阻發熱。為了維持振蕩，激勵必須不斷供給能量補償電阻的發熱消耗，與電路中總的電磁場能量相比每振蕩一次電路消耗的能量越少，電路的品質越好。我們常用的錄音機複讀機等電子產品中的LC震蕩電路即是諧振電路。

1、諧振電路在元器測量中的應用

諧振電路可以用於電路元件參數測試，用諧振電路測量電路元件參數的方法稱為諧振測試法。諧振測試法就是根據諧振迴路的諧振特性建立起來的測電路元件參數的方法。諧振法電路簡單，且符合高頻電路元件參數測試的主要方法。

  諧振測試法的基本電路如圖7-9所示它是由LC諧振迴路、高頻振蕩電路和諧振指示電路3部分

組成。震蕩電路提供高頻信號，它與諧振迴路之間的耦合程度應足夠弱，使放映到諧振迴路中的阻抗小到可以忽略不計。諧振指示器用來判別迴路是否處於諧振狀態，它可以用並聯在迴路兩端的電壓表或串聯在迴路中的電流表擔任。

1.1、用於電容器的測試

諧振法測電路器有直接法和替代法兩種

直接法

用直接法測試電容量的電路與圖7-9所示的基本電路相同。選用一適當的標準電感L，與被測電容C，組成諧振電路，調高高頻振蕩電路的頻率，當電壓表的讀數達最大，即諧振電路達到串聯諧振的狀態。這時振蕩電路輸出信號的頻率f將等於測量迴路的固有頻率f0，即

由於諧振頻率f0可由振蕩電路的度盤讀出，電感線圈的電感量是已知的，即可由上式計算被測電容量Cz。

並聯替代法

   用並聯替代法測試電容量的電路如圖7-10所示，進行測試時，首先將標準可變電容器放 在電容量甚大的刻度位置Cz上，調節振蕩電路的頻率使串聯諧振迴路諧振。然後將被測電容器接在Cz接線柱上，與標準可變電容器並聯，振蕩電路保持原來的頻率不變，減小標準可變電容器的電感量到Cz1，使串聯諧振迴路恢復諧振。在這種情況下，

                    Cz1=Cz2+Cz

即可求得被測電容Cz的值為：

                       Cz=Cz1-Cz2

1.2、用於電感的測試

直接測試法

用直接法測試電感量的電路圖如下所示，選用已知標準電容Cs和被測電感Lx組成諧振迴路，調節振蕩電路的輸出頻率，當電壓表的讀數達最大，即諧振迴路達到串聯諧振狀態。這時振

2、諧振電路在器件中的運用

在串聯電路中,除諧振頻率以外,電路對信號電流有一定阻抗,而迴路諧振時,L的感抗與C的容抗相等並相互抵銷,對諧振頻率來說,僅有電感線圈本身很小的電阻影響,諧振頻率信號可以順利通過,而諧振頻率以外的頻率信號不能通過。 在並聯電路中,當諧振在某一頻率時,迴路呈現的阻抗最大,它相當一個大電阻,信號電流最小,而迴路兩端的電壓卻達到最大值。也就是說,並聯諧振電路阻止交流電流通過而通過交流信號電壓。 衡量諧振電路性能的一個重要指標是選擇性.選擇性越好,選頻特性就越「尖銳」,但信號的通頻帶(允許通過的頻率範圍)就越窄。如,收音機的選擇性越好其選合能力越強。選擇性好壞與收音機中的輸入調諧迴路、中頻變壓器的品質有很大關係。

2.1、可變調諧電路

一個非常頻繁的使用這些電路是模擬收音機的調諧電路。可調調整是實現一個平行板可變電容這使得C值改變和調整對不同頻率的電臺。對於IF階段的調整是在工廠預設更通常的解決辦法是調整L.在此設計一個電感可調核心在電臺的核心（高滲透性材料，具有增加電感的效果）螺紋，以便它可以被進一步擰緊，或擰出電感繞組需要進一步。

在過濾應用中， 電阻 R成為過濾器進入工作負載。阻尼係數值是基於需要的帶寬濾波器的選擇。更寬的帶寬，需要一個較大的值阻尼係數（反之亦然）。這三個組成部分，設計師三個自由度。 其中兩個需要設置的帶寬和諧振頻率。 設計者仍然留下了一個可用於大規模的R，L和 C方便的實用價值。另外，R可以預先確定由外部電路將使用最後的自由程度。

2.3、低通濾波器

一個RLC電路可以用來作為一個低通濾波器。 9.電路結構如圖9所示。 角頻率，即3dB點的頻率，是由

2.6、帶阻濾波器

.圖13顯示了一個帶阻濾波器，形成一個系列LC電路在整個負載分流。圖14是一個帶阻濾波器，形成一個並聯LC電路與負載串聯。第一種情況下，需要一個高阻抗源，使目前的諧振器，改行當它成為低阻抗在諧振。 第二種情況需要低阻抗源，使電壓下降是整個，當它成為高阻抗在諧振。

[  ] 2.7、振蕩器

對于振蕩器電路中的應用，它通常是可取的，使儘可能小的衰減（或等價的，阻尼係數）。 在實踐中，這客觀上要求小身體可能為一個串聯電路，或者增加一個並聯電路R以儘可能使電路的電阻 R。在這兩種情況下，RLC電路成為一個理想的LC電路的一個很好的近似。然而，非常低的衰減電路（高Q因子）電路，線圈和電容器的介質損耗等問題可以成為重要的。

t在振蕩電路

結語：諧振電路在實際中的應用還有很多，比如：用於信號的選擇、提高功率的傳輸效率等等，我們有理由相信，隨著科學技術的發展，諧振電路在我們生活中還會有越來越重要的作用，這就需要我們學習更多的知識來更好的運用它。

點擊左下角「閱讀原文」與十萬工程師一起學習電源知識