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(diào)節(jié)電路元件(L或C)的參數(shù)或電源頻率，可以使它們位相相同，整個(gè)電路呈現(xiàn)為純電阻性。電路達(dá)到這種狀態(tài)稱之為諧振。在諧振狀態(tài)下，電路的總阻抗達(dá)到極值或近似達(dá)到極值。研究諧振的目的就是要認(rèn)識(shí)這種客觀現(xiàn)象，并在科學(xué)和應(yīng)用技術(shù)上充分利用諧振的特征，同時(shí)又要預(yù)防它所產(chǎn)生的危害。按電路連接的不同，有串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振兩種。

串聯(lián)諧振時(shí)，電感電壓與電容電壓等值異號(hào)，即電感電容吸收等值異號(hào)的無(wú)功功率，使電路吸收的無(wú)功功率為0;電場(chǎng)能量和磁場(chǎng)能量都在不斷變化，但此增彼減，互相補(bǔ)償，這部分能量在電場(chǎng)和磁場(chǎng)之間振蕩，全電路電磁場(chǎng)能量總和不變;激勵(lì)供給電路的能量全轉(zhuǎn)化為電阻發(fā)熱。為了維持振蕩，激勵(lì)必須不斷供給能量補(bǔ)償電阻的發(fā)熱消耗，與電路中總的電磁場(chǎng)能量相比每振蕩一次電路消耗的能量越少，電路的品質(zhì)越好。

并聯(lián)諧振時(shí)，電感電流與電容電流等值異號(hào)，即電感電容吸收等值異號(hào)的無(wú)功功率，使電路吸收的無(wú)功功率為0;電場(chǎng)能量和磁場(chǎng)能量都在不斷變化，但此增彼減，互相補(bǔ)償，這部分能量在電場(chǎng)和磁場(chǎng)之間振蕩，全電路電磁場(chǎng)能量總和不變 ;激勵(lì)供給電路的能量全轉(zhuǎn)化為電阻發(fā)熱。為了維持振蕩，激勵(lì)必須不斷供給能量補(bǔ)償電阻的發(fā)熱消耗，與電路中總的電磁場(chǎng)能量相比每振蕩一次電路消耗的能量越少，電路的品質(zhì)越好。我們常用的錄音機(jī)復(fù)讀機(jī)等電子產(chǎn)品中的LC震蕩電路即是諧振電路。

1、諧振電路在元器測(cè)量中的應(yīng)用

諧振電路可以用于電路元件參數(shù)測(cè)試，用諧振電路測(cè)量電路元件參數(shù)的方法稱為諧振測(cè)試法。諧振測(cè)試法就是根據(jù)諧振回路的諧振特性建立起來(lái)的測(cè)電路元件參數(shù)的方法。諧振法電路簡(jiǎn)單，且符合高頻電路元件參數(shù)測(cè)試的主要方法。

諧振測(cè)試法的基本電路如圖7-9所示它是由LC諧振回路、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(hào)，它與諧振回路之間的耦合程度應(yīng)足夠弱，使放映到諧振回路中的阻抗小到可以忽略不計(jì)。諧振指示器用來(lái)判別回路是否處于諧振狀態(tài)，它可以用并聯(lián)在回路兩端的電壓表或串聯(lián)在回路中的電流表?yè)?dān)任。

1.1、用于電容器的測(cè)試

諧振法測(cè)電路器有直接法和替代法兩種

直接法

用直接法測(cè)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(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)電感L，與被測(cè)電容C，組成諧振電路，調(diào)高高頻振蕩電路的頻率，當(dāng)電壓表的讀數(shù)達(dá)極大，即諧振電路達(dá)到串聯(lián)諧振的狀態(tài)。這時(shí)振蕩電路輸出信號(hào)的頻率f將等于測(cè)量回路的固有頻率f0，即

由于諧振頻率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(jì)算被測(cè)電容量Cz。

并聯(lián)替代法

用并聯(lián)替代法測(cè)試電容量的電路如圖7-10所示，進(jìn)行測(cè)試時(shí)，首先將標(biāo)準(zhǔn)可變電容器放 在電容量甚大的刻度位置Cz上，調(diào)節(jié)振蕩電路的頻率使串聯(lián)諧振回路諧振。然后將被測(cè)電容器接在Cz接線柱上，與標(biāo)準(zhǔn)可變電容器并聯(lián)，振蕩電路保持原來(lái)的頻率不變，減小標(biāo)準(zhǔn)可變電容器的電感量到Cz1，使串聯(lián)諧振回路恢復(fù)諧振。在這種情況下，

Cz1=Cz2+Cz

即可求得被測(cè)電容Cz的值為：

Cz=Cz1-Cz2

1.2、用于電感的測(cè)試

直接測(cè)試法

用直接法測(cè)試電感量的電路圖如下所示，選用已知標(biāo)準(zhǔn)電容Cs和被測(cè)電感Lx組成諧振回路，調(diào)節(jié)振蕩電路的輸出頻率，當(dāng)電壓表的讀數(shù)達(dá)極大，即諧振回路達(dá)到串聯(lián)諧振狀態(tài)。這時(shí)振

2、諧振電路在器件中的運(yùn)用

在串聯(lián)電路中,除諧振頻率以外,電路對(duì)信號(hào)電流有一定阻抗,而回路諧振時(shí),L的感抗與C的容抗相等并相互抵銷,對(duì)諧振頻率來(lái)說(shuō),僅有電感線圈本身很小的電阻影響,諧振頻率信號(hào)可以順利通過(guò),而諧振頻率以外的頻率信號(hào)不能通過(guò)。 在并聯(lián)電路中,當(dāng)諧振在某一頻率時(shí),回路呈現(xiàn)的阻抗極大,它相當(dāng)一個(gè)大電阻,信號(hào)電流極小,而回路兩端的電壓卻達(dá)到極大值。也就是說(shuō),并聯(lián)諧振電路阻止交流電流通過(guò)而通過(guò)交流信號(hào)電壓。 衡量諧振電路性能的一個(gè)重要指標(biāo)是選擇性.選擇性越好,選頻特性就越“尖銳”,但信號(hào)的通頻帶(允許通過(guò)的頻率范圍)就越窄。如,收音機(jī)的選擇性越好其選合能力越強(qiáng)。選擇性好壞與收音機(jī)中的輸入調(diào)諧回路、中頻變壓器的品質(zhì)有很大關(guān)系。

2.1、可變調(diào)諧電路

一個(gè)非常頻繁的使用這些電路是模擬收音機(jī)的調(diào)諧電路。可調(diào)調(diào)整是實(shí)現(xiàn)一個(gè)平行板可變電容這使得C值改變和調(diào)整對(duì)不同頻率的電臺(tái)。對(duì)于IF階段的調(diào)整是在工廠預(yù)設(shè)更通常的解決辦法是調(diào)整L.在此設(shè)計(jì)一個(gè)電感可調(diào)核心在電臺(tái)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(jìn)一步擰緊，或擰出電感繞組需要進(jìn)一步。

在過(guò)濾應(yīng)用中，電阻 R成為過(guò)濾器進(jìn)入工作負(fù)載。阻尼系數(shù)值是基于需要的帶寬濾波器的選擇。更寬的帶寬，需要一個(gè)較大的值阻尼系數(shù)(反之亦然)。這三個(gè)組成部分，設(shè)計(jì)師三個(gè)自由度。 其中兩個(gè)需要設(shè)置的帶寬和諧振頻率。 設(shè)計(jì)者仍然留下了一個(gè)可用于大規(guī)模的R，L和 C方便的實(shí)用價(jià)值。另外，R可以預(yù)先確定由外部電路將使用最后的自由程度。

2.3、低通濾波器

一個(gè)RLC電路可以用來(lái)作為一個(gè)低通濾波器。 9.電路結(jié)構(gòu)如圖9所示。 角頻率，即3dB點(diǎn)的頻率，是由

2.6、帶阻濾波器

圖13顯示了一個(gè)帶阻濾波器，形成一個(gè)系列LC電路在整個(gè)負(fù)載分流。圖14是一個(gè)帶阻濾波器，形成一個(gè)并聯(lián)LC電路與負(fù)載串聯(lián)。第一種情況下，需要一個(gè)高阻抗源，使目前的諧振器，改行當(dāng)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(gè)，當(dāng)它成為高阻抗在諧振。

2.7、振蕩器

對(duì)于振蕩器電路中的應(yīng)用，它通常是可取的，使盡可能小的衰減(或等價(jià)的，阻尼系數(shù))。在實(shí)踐中，這客觀上要求小身體可能為一個(gè)串聯(lián)電路，或者增加一個(gè)并聯(lián)電路R以盡可能使電路的電阻 R。在這兩種情況下，RLC電路成為一個(gè)理想的LC電路的一個(gè)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(zhì)損耗等問(wèn)題可以成為重要的。

t在振蕩電路

結(jié)語(yǔ)：諧振電路在實(shí)際中的應(yīng)用還有很多，比如：用于信號(hào)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(xué)技術(shù)的發(fā)展，諧振電路在我們生活中還會(huì)有越來(lái)越重要的作用，這就需要我們學(xué)習(xí)更多的知識(shí)來(lái)更好的運(yùn)用它。