浅入深出LC谐振威廉希尔官方网站

大家好，我是RF小木匠

在之前的文章中我们详细介绍了电容和电感的工作原理。今天我们一起来学习一下，最基本的电感电容威廉希尔官方网站 ——LC谐振威廉希尔官方网站 。LC威廉希尔官方网站 是各种电子设备中的基本电子组件，尤其是在诸如调谐器，滤波器，混频器和振荡器之类的威廉希尔官方网站 中使用的无线电设备中。

在学习之前，我们再复习一下电感和电容的原理。

电容就是储存电荷的容器，最基本构成是如下图所示的一个平板电容器，电容器里面存储的是电场能。

电感呢?就是由于电磁感应效应，在线圈中储存的感应磁场能。

这就有意思了，当我们把这两种元器件放到一起时，电场能和磁场能就碰面了，会产生什么效果呢?

电场能和磁场能LC威廉希尔官方网站 里面就不老实了，开始互相转化起来，随着电荷的流动，一会儿由电容里面的电场能转变为了线圈里面的磁场能，一会儿又由线圈里面的磁场能转换为了电容里面的电场能，此赠彼减，玩的不亦乐乎。当磁场能和电场能达到一个平衡时，场能和磁场能的总和时刻保持不变，电源不必与电容或电感往返转换能量。但是由于LC威廉希尔官方网站 中不可能存在完全理想无耗的电感和电容，那么，电磁能量就会在LC谐振回路中做阻尼振荡，这个阻尼值就是消耗在电阻上的电磁能量。所以在一个LC谐振回路中，电源只需要提供电阻所消耗的能量就可以了。

这样理解起来是不是超级简单。言归正传，我们回到LC谐振回路的本质。根据电感和电容的连接方式，LC威廉希尔官方网站 可分为LC并联谐振威廉希尔官方网站 和LC串联谐振威廉希尔官方网站 。

串联谐振威廉希尔官方网站

我们先来看一下LC串联谐振威廉希尔官方网站 。电感和电容串联在一起，如下图所示。电容器和电感器两端的电压之和就是开路端子两端的总电压之和v = v L + v C。LC威廉希尔官方网站 + Ve端子中的电流等于通过电感器(L)和电容器(C)的电流 i = i L = i C 。

电感的感抗和频率成正比，电容的容抗与频率成反比。因此当频率f增加时，电感的感抗XL增加，但是电容的容抗XC减小。

 

当频率f达到某个特定值时，LC串联威廉希尔官方网站 的感抗和容抗相等，谐振就产生了。

那么我们回到串联谐振回路的阻抗Z。看一下谐振时候的Z是多少。

当威廉希尔官方网站 工作在谐振频率f0时，根据上面f0的公式，带入阻抗Z，可以得到Z=0.也就是说，LC串联谐振威廉希尔官方网站 ，感抗和容抗相互抵消，对外呈现短路特性，威廉希尔官方网站 中的电流最大。因此，串联LC威廉希尔官方网站 在与负载串联连接时将充当在谐振频率下具有零阻抗的带通滤波器。

当频率低于谐振频率f0时，XC远大于XL，威廉希尔官方网站 呈容性;当工作频率高于谐振频率f0时，XL远大于XC，威廉希尔官方网站 呈感性。当在工作频率等于谐振频率f0时，电流最大，威廉希尔官方网站 只有电阻在工作。

并联谐振威廉希尔官方网站

我们接着再来看一下LC谐振威廉希尔官方网站 的另一种形式——并联谐振威廉希尔官方网站 。在并联LC威廉希尔官方网站 中，电感器和电容器都并联连接，如图所示。

LC并联威廉希尔官方网站 电感和电容两端的电压相同 v = v L = v C。流经并联LC威廉希尔官方网站 的总电流等于流经电感器的电流与流经电容器的电流之和I = I L + I C。

在谐振条件下，当感抗(XL)等于容抗(XC)时，无功支路电流相等且相反。因此，它们彼此抵消，以使威廉希尔官方网站 中的电流最小，在这种状态下，总阻抗最大。LC并联谐振威廉希尔官方网站 的谐振频率如下：

我们再来看一下谐振时候的威廉希尔官方网站 阻抗Z。

把谐振频率f0带入到上面阻抗公式可以得到，阻抗呈无穷大，威廉希尔官方网站 呈开路状态。因此，并联LC威廉希尔官方网站 在与负载串联时，将充当在谐振频率处具有无限阻抗的带阻滤波器。与负载并联的并联LC威廉希尔官方网站 将用作带阻滤波器。

当频率低于谐振频率f0时，XL远大于XC，威廉希尔官方网站 呈感性;当工作频率高于谐振频率f0时，XC远大于XL，威廉希尔官方网站 呈容性。当在工作频率等于谐振频率f0时，电流最小，阻抗最大。

不知道讲到这里，你找到当初学LC谐振的感觉了没。

审核编辑：汤梓红