网络分析仪测lc谐振(lc谐振频率测量)

海潮机械 2023-01-12 16:20 编辑:admin 267阅读

1. lc谐振频率测量

电感阻抗Z1=R+jwL,电容阻抗Z2=-j/(wC)=1/(jwC),总阻抗的倒数1/Z=1/Z1+1/Z2,整理为 Z=(R+jwL)/[1+jwC(R+jwL)]。

=(R+jwL)/(1-LCw^2+jwRC),因为谐振频率为f=1/(2π√LC),故可得w=2πf=1/(√LC),即1-LCw^2=0,代入上式有Z=(R+jwL)/(jwRC),并联谐振电路中R很小,可以将分子中的R看作0,则Z=(jwL)/(jwRC)=L/RC。

一个电感和一个电容组成的LC谐振回路有LC串联回路和LC并联回路两种 。理想LC串联回路谐振时对外呈0阻抗,理想LC并联回路谐振时对外阻抗无穷大。利用这个特性可以用LC回路做成各种振荡电路,选频网络,滤波网络等。

LC串联时,电路复阻抗,Z=jwL-j(1/wC),令Im[Z]=0,即 wL=1/(wC),得 w=根号下(1/(LC))。此即为谐振角频率,频率可以自行换算。

LC并联时,电路复导纳,Y=1/(jwL)+1/[-j(1/wC)]=j[wC-1/(wL)],令 Im[Y]=0。得 wC=1/(wL)。即 w=根号下(1/(LC))。可见,串联和并联公式是一样的。

2. LC谐振频率

LC谐振频率是指电感L、电容C具备储能的功能,一个将电能储存为磁场,另一个将电能储存为电场。将L、C并联在一起,并赋予一定的初始能量,这股能量就会在磁场、电场之间来回转换:

电容LC电路充放电的各个阶段

阶段1:电容充满电(电场方向左正右负),电感放完电;电容开始向电感充电;电路电流为0,电感电流方向为从左至右,电容电压为峰值;

阶段2:电感充满电(磁场方向左北右南),电容放完电;电感开始向电容充电;电路电流为峰值,电感电流方向为从左至右,电容电压为0;

阶段3:电容充满电(电场方向右正左负),电感放完电;电容开始向电感充电;电路电流为0,电感电流方向为从右至左,电容电压为峰值;

阶段4:电感充满电(磁场方向右北左南),电容放完电;电感开始向电容充电;电路电流为峰值,电感电流方向为从右至左,电容电压为0;

阶段5:回到阶段1状态,周而复始;

可以看到,LC电路充放电呈现出周期性特性,这个周期的频率就叫“谐振频率”(Resonance frequency)。它是LC电路的固有频率,由电路中的L和C决定:

3. lc共振频率

实现谐振. 一般在高频电路中出现,比如用在特定频率的选取,对微弱信号的放大等. 举个列子,我们要选取1MHZ的信号,那公式左边W=2*PIE*F(F=1MHZ),LC的乘积也同时确定了,然后连上对应的电感和电容.这样只要有1MHZ的频率的信号经过电路,就被放大出来(被选取了),倍数是品质因素Q,达到选频的目的.

4. lc谐振频率测量仪

以LC串联电路为例推导,并设电感等效为电阻与电感的串联。

首先求出RLC串联电路的总阻抗模值Z。

Z=√R²+(ωL-1/ωC)²

ω为电路外加信号的角频率。

其次根据电路谐振的定义求出谐振频率。当ωL-1/ωC=0时,即感抗等于容抗时,电路发生谐振。又由于ω=2πf,谐振时ωo=2πfo,因此有

ωoL-1/ωoC=0

ωoL=1/ωoC

2πfoL=1/2πfoC

fo=1/2π√LC

由于电路谐振频率只与电路的自身参数相关,所以电路的谐振频率又叫做电路的固有频率。

5. 怎么测量lc谐振频率

在含有电容和电感的电路中,如果电容和电感并联,可能出现在某个很小的时间段内:电容的电压逐渐升高,而电流却逐渐减少;与此同时电感的电流却逐渐增加,电感的电压却逐渐降低。而在另一个很小的时间段内:电容的电压逐渐降低,而电流却逐渐增加;与此同时电感的电流却逐渐减少,电感的电压却逐渐升高。电压的增加可以达到一个正的最大值,电压的降低也可达到一个负的最大值,同样电流的方向在这个过程中也会发生正负方向的变化,此时我们称为电路发生电的振荡。

电容和电感串联,电容器放电,电感开始有有一个逆向的反冲电流,电感充电;当电感的电压达到最大时,电容放电完毕,之后电感开始放电,电容开始充电,这样的往复运作,称为谐振。而在此过程中电感由于不断的充放电,于是就产生了电磁波。

电路振荡现象可能逐渐消失,也可能持续不变地维持着。当震荡持续维持时,我们称之为等幅振荡,也称为谐振。

谐振时间电容或电感两端电压变化一个周期的时间称为谐振周期,谐振周期的倒数称为谐振频率。所谓谐振频率就是这样定义的。它与电容C和电感L的参数有关,即:f=1/(2π√LC)(Hz)

一般来说,用户的负荷是感性的,你的表述有条件,电容和电感都是随着频率变化的,只能说在特定频率下电容和电感的绝对值相等,而它们的方向相反。这样就相互抵消了,电路中的电阻本来就很小,这时就形成大电流,造成设备的损坏。

6. lc振荡频率

电感的感抗RL=2πfL,电容的容抗Rc=1/2πfC.

式中交流电的频率f的单位为Hz(赫兹),电感的单位为H(亨),电容的单位为f(法拉).

当电感的感抗等于电容的容抗时,该交流电的频率就是LC振荡电路的振荡频率,即:

RL=2πfL=Rc=1/2πfC,整理后可得到公式

f^2=1/(4π^2CL),即LC振荡电路的频率:

f=1/(2π√(CL))

7. lc谐振频率计算在线

LC谐振电路在谐振时,它的频率是 f =1 / [ 2π*根号(LC)]