LC諧振電路應用太難了?其實這一步至關重要

根據電路中電感器L和電容器C的連接方式不同，共有兩種基本的LC諧振電路：LC並聯諧振電路和LC串聯諧振電路。

在放大器電路和其它形式的信號處理電路中，大量使用LC並聯諧振電路和LC串聯諧振電路。下圖是LC諧振電路的應用說明：

LC並聯、串聯諧振電路在應用中的變化較多，是電路分析的一個難點。

下圖所示是LC自由諧振電路。電路中的L1是電感器，C1是電容器，L1和C1構成一個並聯電路。

LC諧振的電-磁轉換過程

如下圖所示，LC諧振電路的基本諧振過程是：設一開始電容C1中已有電能，這時C1的電能對L1放電，這一過程是C1中的電能轉換成線圈L1中磁能的過程，電容C1放電結束時，能量全部以磁能的形式儲存在線圈L1中。

如下圖所示，C1放電完畢後，線圈L1中的磁能又以線圈兩端自感電動勢產生電流的方式，對C1充電，這一充電過程是線圈L1中磁能轉換成電容C1中電能的過程。

電容C1充電完畢後，電容兩端的電壓再度對線圈進行放電，開始又一輪的振蕩、能量轉換過程

下圖所示是LC並聯諧振電路，電路中的L1和C1構成LC並聯諧振電路，R1是線圈L1的直流電阻，Is是交流信號源，這是一個恆流源。所謂恆流源就是輸出電流不隨負載大小的變化而變化的電源。為便於討論LC並聯電路，可忽略線圈電阻R1，簡化後的電路如下圖所示。

LC並聯諧振電路的阻抗可以等效成一個電阻，這是一個特殊電阻，它的阻值大小是隨頻率高低變化而變化的，這種等效可以方便對電路工作原理的理解。

LC並聯電路的一個重要特性：並聯諧振時電路的阻抗達到最大。

輸入信號頻率高於諧振頻率後，LC並聯諧振電路等效成一隻電容。

① 輸入信號頻率等於諧振頻率時阻抗特性曲線：

② 輸入信號頻率高於諧振頻率時阻抗特性曲線：

③ 輸入信號頻率低於諧振頻率時阻抗特性曲線：

④ LC並聯諧振網絡電抗特性曲線：

⑤ LC並聯諧振電路電路的頻率特性曲線：

LC串聯諧振電路是LC諧振電路中另一種諧振電路。

下圖所示是LC串聯諧振電路。電路中R1是線圈L1的直流電阻，也是這一LC串聯諧振電路的阻尼電路，電阻器是一個耗能元件，它在這裡要消耗諧振信號的能量。L1與C1串聯後再與信號源相併聯，這裡的信號源是一個恆壓源。

在LC串聯諧振電路中，電阻R1的阻值越小，對諧振信號的能量消耗越小，諧振電路的品質也越好，電路的Q值也越高。當電路中的電感L1越大，存儲的磁能也越多，在電路損耗一定時諧振電路的品質也越好，電路的Q值也越高。

電路中，信號源與LC串聯諧振電路之間不存在能量相互轉換，只是電容C1和電感L1之間存在電能和磁能之間的相互轉換，外加的輸入信號只是補充由於電阻R1消耗電能而損耗的信號能量。

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