理想LC串联谐振回路
下图是理想的LC串联谐振回路,不考虑L C的等效电阻。理想的LC回路没有任何损耗。
 
理想LC串联谐振的回路阻抗为:
 
 令虚部为0,就可求出谐振角频率W0
 
 可得谐振角频率:
 
可得谐振频率:
 
因为
 
所以电路的阻抗:
 
 化简为含f0的表达式:
 
将阻抗写成幅值和相角的形式:
 
理想LC串联谐振回路的特性曲线如下图所示:


 
实际的LC串联谐振回路
实际的LC串联回路具有一定损耗,可将各种损耗等效为电阻R。
 
电路阻抗为:
 
同样的,令虚部为0,就可求出谐振角频率W0
 
 可得谐振角频率和谐振频率:
 
同样的因为
 
电路的阻抗:
 
当
 
时,阻抗的虚部为0,电路呈现纯阻性,串联谐振的阻抗:
 
于是电路的阻抗就可以写成:
 
这里引入品质因数Q,则
 
电路的阻抗就可以写成:
 
将阻抗写为幅值和相角的形式:
 
实际LC串联谐振回路的特性曲线如下图所示:
 
 
品质因数Q越大,曲线越陡,选频特性越好。
 曲线越陡,说明阻抗在远离f0的时候,电路产生的阻抗增大的越快,说明远离f0的输入信号在通过电路时衰减的更快。
 当信号f0通过电路时衰减时最小的。
来看下仿真电路
 
电感L 从800uH -> 1.2mH
 
 不同电感值和电容构成的串联谐振回路的阻抗 及相角曲线:




















