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電路諧振 - 什么是諧振?

2012年02月21日 11:54 本站整理 作者:辰光 用戶評論(0


  補充回答:
  你想想看,因為有個前提條件ωL=1/ωC
  品質因數Q=ωL/R,我考慮了電感,那么電容不是也考慮進去了嗎?
  首先你要清楚串聯諧振實際應用中會用到哪些設備:
  要諧振,當然要滿足ωL=1/ωC,這其中我們可以改變三個參數來實現諧振,電容C 電感L 和頻率ω ,那么現實應用中被試品是電容,電容的大小是固定的,我們可以通過串并聯電容改變電容的大小,但很麻煩;那么我們可以改變電感L,以前也使用過可調電感,但實際應用很不方便,體積也比較龐大,所以后來使用最多的也就是改變頻率,也就是調頻電源。
  諧振回路中首先將電源接至可調電源,由可調電源輸入電壓到勵磁變壓器的二次端,由勵磁變壓器變壓到一次高壓再串聯電感,將電感的另一頭接到被試品上。這里品質因數Q增大電壓的倍數指的是實際加到被試品上的電壓也就是電感另一頭的電壓除以勵磁變的高壓側電壓。
  諧振變壓器當然也會飽和,勵磁變就是一個變壓器,只要是個變壓器它就存在鐵芯飽和問題,我們實際應用中要計算一下這個變壓器的額定電流,看看會不會超過實際容量。如果超過了電感或者勵磁變的額定電流就不光是飽和的問題了,就存在損壞試驗設備的問題了。
  如被試品的電容是0.24μF ,電感是500H ,勵磁變的一次額定電流為2A,電感的額定電流也是2A,那么我們算一下,ωL=1/ωC,那么諧振頻率就是91.28HZ,算一下,如果我在被試品上加17.4KV電壓,那么一次電流就等于
  I=ωCU=2πf CU=2*3.14*91.28*0.24*0.000001*17400=2.39A
  這個時候電流就超過了試驗設備的額定電流,這個時候我們可以算一下,再串聯一個同樣的電感,電感變為1000H,諧振頻率變為64.55HZ,一次電流就變為1.69A就可以了。
  我們實際應用中如果電流肯定大于2A,那么一般我們可以這樣做,再并聯一個電抗器,這個時候電抗器就可以承受4A,當然電感也變小一倍,再將勵磁變的一次電流改為4A的。(勵磁變的一次電流是可以通過串并聯繞組改變的)這個時候如果諧振頻率不能達到你的要求,可以并聯電容等等方法來實現。§12-3 諧振電路含有電感、電容和電阻元件的單口網絡,在某些工作頻率上,出現端口電壓和電流波形相位相同的情況時,稱電路發生諧振。能發生諧振的電路,稱為諧振電路。諧振電路在電子和通信工程中得到廣泛應用。本節討論最基本的RLC串聯和并聯諧振電路諧振時的特性。一、RLC串聯諧振電路
  圖12-15(a)表示RLC串聯諧振電路,圖12-15(b)是它的相量模型,由此求出驅動點阻抗為
·電路諧振?

  含有電感線圈和電容器的無源(指不含獨立電源)線性時不變電路在某個特定頻率的外加電源作用下,對外呈純電阻性質的現象。這一特定頻率即為該電路的諧振頻率。以諧振為主要工作狀態的電路稱諧振電路。無線電設備都用諧振電路完成調諧、濾波等功能。電力系統則需防止諧振以免引起過電流、過電壓。
  電路中的諧振有線性諧振、非線性諧振和參量諧振。前者是發生在線性時不變無源電路中的諧振,以串聯諧振電路中的諧振為典型。非線性諧振發生在含有非線性元件電路內。由鐵心線圈和線性電容器串聯(或并聯)而成的電路(習稱鐵磁諧振電路 )就能發生非線性諧振 。在正弦激勵作用下,電路內會出現基波諧振、高次諧波諧振、分諧波諧振以及電流(或電壓)的振幅和相位跳變的現象。這些現象統稱鐵磁諧振。參量諧振是發生在含時變元件電路內的諧振。一個凸極同步發電機帶有容性負載的電路內就可能發生參量諧振?!?br />   所謂諧振,按電路理論,它是正弦電壓加在理想的(無寄生電阻)電感或電容串聯電路上。當正弦頻率為某一值時,容抗與感抗相等,電路的阻抗為零,電路電流達到無窮大;如果正弦電壓加在電感和電容并聯電路上,當正弦電壓頻率為某一值時,電路的總導納(導納是阻抗的倒數)為零,電感、電容元件上電壓為無窮大。前者稱為串聯諧振,后者稱為并聯諧振。
  用公式表示為:
  Z=R+j(XL-XC) 其中,Z為阻抗,R為電阻,XL-XC=X為感抗+容抗=電抗。從公式中間可以清晰的看出:當感抗XL與容抗XC相等的時候,Z中間只包含實分量R,即純電阻。此時即為諧振。
·諧振子

  把振動物體看作不考慮體積的微粒(或者質點,點電荷)的時候,這個振動物體就叫諧振子。
  所謂諧振,在運動學就是簡諧振動,該振動是物體在一個位置附近往復偏離該振動中心位置(叫平衡位置)進行運動,在這個振動形式下,物體受力的大小總是和他偏離平衡位置的距離成正比,并且受力方向總是指向平衡位置。
  電學諧振指的是電磁學物理量的強度在一個中值上下進行波動,也是類似運動學諧振的。
  振動是粒子運動的另一種形式,諧振子(harmonic oscillator)的振動,也是最簡單的理想振動模型。這里將把定態薛定諤方程應用于一維諧振子和三維諧振子系統,求解得到其波函數和能量。

·諧振器
  石英晶體諧振器
  1.概念:
  石英晶體諧振器又稱為石英晶體,俗稱晶振.是利用石英晶體的壓電效應而制成的諧振元件。與半導體器件和阻容元件一起使用,便可構成石英晶體振蕩器。
  壓電效應:
  對某些電介質施加機械力而引起它們內部正負電荷中心相對位移,產生極化,從而導致介質兩端表面內出現符號相反的束縛電荷。在一定應力范圍內,機械力與電荷呈線性可逆關系。這種現象稱為壓電效應。
  作用:提供系統振蕩脈沖,穩定頻率,選擇頻率。
  2.主要參數:
  a.標稱頻率:在規定條件下,晶振的諧振中心頻率。
  b.調整頻差:在規定條件下,基準溫度時的工作頻率相對標稱頻率的最大偏離值.(ppm) 。
  c.溫度頻差:在規定條件下,在整個工作溫度范圍內,相對于基準溫度時工作頻率的允許偏離值。
  d.負載諧振電阻:晶振與指定外部電容相串聯,在負載諧振頻率時的電阻值。
  e.負載電容: 是指與晶振一起決定負載諧振頻率的有效外界電容。常用標準值有:12pF 、 16pF 、 20pF 、 30pF。
  諧振器就起諧振的作用.它能和容性或感性負載一起呈純阻性作用。

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( 發表人:辰光 )

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