RLC串联和并联谐振电路谐振时的特性 PPT课件.ppt

文档介绍：§12-3 谐振电路
含有电感、电容和电阻元件的单口网络,在某些工作频率上,出现端口电压和电流波形相位相同的情况时,称电路发生谐振。能发生谐振的电路,称为谐振电路。谐振电路在电子和通信工程中得到广泛应用。本节讨论最基本的RLC串联和并联谐振电路谐振时的特性。
一、RLC串联谐振电路
图12-15(a)表示RLC串联谐振电路,图12-15(b)是它的相量模型,由此求出驱动点阻抗为
图12-15
其中
当,即时,()=0,
式中称为电路的固有谐振角频率。
|Z(j)|=R,电压u(t)与电流i(t)相位相同,电路发生谐振。也就是说,RLC串联电路的谐振条件为
1. 谐振条件
当电路激励信号的频率与谐振频率相同时,电路发生谐振。用频率表示的谐振条件为
RLC串联电路在谐振时的感抗和容抗在量值上相等,其值称为谐振电路的特性阻抗,用表示,即
2. 谐振时的电压和电流
RLC串联电路发生谐振时,阻抗的电抗分量
导致
即阻抗呈现纯电阻,达到最小值。若在端口上外加电压源,则电路谐振时的电流为
电流达到最大值,且与电压源电压同相。此时电阻、电感和电容上的电压分别为
其中
Q 称为串联谐振电路的品质因数,其数值等于谐振时感抗或容抗与电阻之比。

设电压源电压为uS(t)=Usmcos(0t),则:
由于 u(t)=uL(t)+uC(t)=0 (相当于虚短路),任何时刻进入电感和电容的总瞬时功率为零,即pL(t)+pC(t)=0。电感和电容与电压源和电阻之间没有能量交换。电压源发出的功率全部为电阻吸收,即pS(t)=pR(t)。
电感和电容吸收的功率分别为: