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什么是谐振电路的品质因数(Q值)
阅读量:6942 次
发布时间:2019-06-27

本文共 990 字,大约阅读时间需要 3 分钟。

在研究各种谐振时,常常涉及到电路的品质因素Q值的问题,那末什么是Q值呢?下面我们作详细的论述。

    图1是一串联谐振电路,它由C、L和由电容的漏与的线R所组成。此电路的复数Z为三个 元件的复数阻抗之和。

Z=R+jωL+(-j/ωC)=R+j(ωL-1/ωC)  ⑴

上式R是复数的实部,与之差是复数的虚部,虚部我们称之为电抗用X表示, ω是外加信号的角。

当X=0时,处于谐振状态,此时感抗和容抗相互抵消了,即式⑴中的虚部为零,于是电路中的最小。因此最大,电路此时是一个纯性电路,电路中的与电流。电路在谐振时容抗等于感抗,所以和上两端的电压必然相等,

电容上的电压有效值UC=I*1/ωC=U/ωCR=QU   品质因素Q=1/ωCR,这里I是电路的总电流。

上的电压有效值UL=ωLI=ωL*U/R=QU     品质因素Q=ωL/R

060708111793231.jpg

因为:UC=UL  所以Q=1/ωCR=ωL/R

上的与外加信号电压U之比UC/U= (I*1/ωC)/RI=1/ωCR=Q

上的电压与外加信号电压U之比UL/U= ωLI/RI=ωL/R=Q

从上面分析可见,的品质因素越高,或电容上的电压比外加电压越高。

电路的选择性:图1电路的总I=U/Z=U/[R2+(ωL-1/ωC)2]1/2=U/[R2+(ωLω000/ωCω0)2]1/2  ω0是电路谐振时的角。当电路谐振时有:ω0L=1/ω0C

所以I=U/{R2+[ω0L(ω/ω00/ω)]2}1/2= U/{R2+[R20L/R)2](ω/ω00/ω)2}1/2= U/R[1+Q2(ω/ω00/ω)2]1/2

因为电路谐振时电路的总电流I0=U/R,

所以I=I0/[1+Q2(ω/ω00/ω)2]1/2有:I/I0=1/[1+Q2(ω/ω00/ω)2]1/2作此式的函数曲线。设(ω/ω00/ω)2=Y

曲线如图2所示。这里有三条曲线,对应三个不同的Q值,其中有Q1>Q2>Q3。从图中可看出当外加信号频率ω偏离电路的谐振频率ω0时,I/I0均小于1。Q值越高在一定的频偏下电流下降得越快,其谐振曲线越尖锐。也就是说电路的选择性是由电路的品质因素Q所决定的,Q值越高选择性越好。

转载于:https://www.cnblogs.com/youngfq/archive/2011/08/19/2145253.html

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