電子設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)你牢固嗎？先學(xué)LC諧振電路

電感器是由電線線圈組成的設(shè)備，包裹在磁性材料上。電容器是包含兩個(gè)金屬板的設(shè)備。如果我們?cè)陔娐分袑㈦姼衅骱碗娙萜鬟B接在一起，電流和電壓會(huì)振蕩，我們稱這些振蕩的頻率為該電路的“諧振頻率”。該頻率由電感的感值和電容的容值決定。由于電線線的電阻，振動(dòng)幅度將逐漸減小。如果該電路中的導(dǎo)線沒(méi)有電阻，這些振動(dòng)將永遠(yuǎn)持續(xù)下去。

另一方面，假設(shè)我們的電路是僅由一個(gè)電容器和一個(gè)電阻器組成。一旦電容器放電，電阻兩端的電壓將為0。一旦電阻兩端的電壓為0，就不會(huì)有電流流過(guò)。如果沒(méi)有電流流過(guò)，那么電容器將永遠(yuǎn)無(wú)法充電。但是，與電阻不同，電感是一種試圖防止流過(guò)它的電流量發(fā)生任何變化的器件。如果電流試圖停止流動(dòng)，電感將施加力以保持電流通過(guò)。

在包含電阻的電路中，當(dāng)電容器完全放電時(shí)，電流降為0；如果我們用電感代替電阻，那么當(dāng)電流試圖減小時(shí)，電感將施加力以保持電流流動(dòng)。然后，該電流將以相反的方向給電容器充電。然后，電容器將要放電，并且此循環(huán)將重復(fù)進(jìn)行。

假設(shè)交在該電路旁邊，有一個(gè)交流電壓源，具有與這些振蕩完全相同的頻率。如果我們添加一個(gè)電阻，電阻兩端的電壓始終相等，這意味著電阻兩端的電壓降始終為0。如果電阻兩端的電壓降始終為0，那么就沒(méi)有電流通過(guò)。從交流電壓源的角度來(lái)看，電感器和電容器的并聯(lián)為開(kāi)路。且可以用開(kāi)路代替。而交流電壓源不會(huì)知道兩者之間的差異，因?yàn)闊o(wú)論哪種情況，電流都不會(huì)流過(guò)交流電源。

現(xiàn)在，假設(shè)我們采用與以前相同的電感器和電容器，我們將它們串聯(lián)。由于此電路中所有組件都是串聯(lián)連接的，因此每個(gè)點(diǎn)流過(guò)的電流量完全相同。電感與電容組合的諧振頻率，仍和以前一樣。在組件串聯(lián)的情況下，電感器電容器組合就像短路一樣。該串聯(lián)的電感器和電容器可以替換為短路，而交流電壓源不會(huì)知道兩者之間的差異，因?yàn)闀?huì)流過(guò)完全相同的電流，像以前一樣流過(guò)交流電壓源。然而，僅當(dāng)電壓源的頻率恰好等于諧振頻率。電壓源的頻率越接近諧振頻率，電感器與電容器的串聯(lián)組合越像短路，并且，電流的幅度將更大。如果電感器與電容器并聯(lián)，則情況相反，電壓源的頻率越接近諧振頻率，電感器與電容器的串聯(lián)組合越像開(kāi)路，并且流過(guò)電壓源的電流越低。