理论教育 串联谐振电路的选择性与通频带优化方案

串联谐振电路的选择性与通频带优化方案

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:图6-7串联谐振电路的选择性图6-8中,当I下降到I0的时的角频率分别为ω1和ω2,对应的频率分别为f1和f2,其中f1称为下限截止频率,f2称为上限截止频率。

串联谐振电路的选择性与通频带优化方案

1.串联谐振电路的选择性

谐振电路的选择性是用来描述电路选择有用电信号能力的指标。在图6-7中,设电路的固有谐振频率为ω0(调节电容C使电路发生谐振),当R、L、C串联电路中接入许多不同频率的电压信号时,电路会对不同频率的信号进行选择。很明显,频率信号为ω2的信号使电路发生谐振,从而使电路中的电流达到最大值(谐振电流),而频率为ω1和ω3电信号在电路中产生的电流很小,其输出电压当然也小。这就达到了选择有用电信号ω2的目的。且从图6-6可知,相同角频率ω 时,电路的Q值越高,频率特性的相对幅值就越低,说明电路的Q值越高,频率特性就越尖锐,因而选择性也就越好。

2.通频带

工程中为了定量地衡量选择性,常用通频带来说明谐振电路选择性的好坏。

(1)定义。

电源的ω(或f)变化时,使电流(或使I衰减3 dB)的频率范围称为电路的通频带(pass-band)并以Bw表示,如图6-8所示。

图6-7 串联谐振电路的选择性

图6-8中,当I下降到I0时的角频率分别为ω1和ω2,对应的频率分别为f1和f2,其中f1称为下限截止频率,f2称为上限截止频率。(www.daowen.com)

由定义可知

图6-8 电路通频带的定义

(2)通频带与回路参数的关系。

根据通频带定义对式(6.15)进一步推导可得

可见,通频带Bw品质因数Q值成反比,Q越高谐振曲线越尖锐,通频带就越窄,回路的选择性就越强。但通频带过窄,信号通过谐振回路容易产生幅度失真,所以Q值并不是越大越好,应保证信号通过回路后幅度失真不超过允许的范围,在此前提下,尽可能提高回路的选择性。

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