一般用于智能车LC谐振电路对轨道中心个轨道中心电磁导线KHZ选择正弦信号的频率。LC谐振电路是高频电路中最常用的无源网络, 包括并联电路和串联电路。
利用LC谐振电路的振幅频率特性和相频特性不仅可以选择频率,即从输入信号中选择有用的频率重量,抑制无用的频率重量或噪声(如在选择频率放大器和正弦波振荡器中),还可以进行信号的振幅转换和频相转换(如在斜率和相位频率电路中)。另外,用L、 C元件还可以形成各种形式的阻抗变换电路和匹配电路。所以,LC谐振电路虽然结构简单,但却是高频电路中不可或缺的组成部分。
串联谐振回路空载时阻抗的幅频特性和相频特性表达式分别为:
并联谐振回路空载时阻抗的幅频特性和相频特性表达式分别为:
图1.2.4(a)、(b)是串联谐振电路和并联谐振电路空载时的阻抗曲线。从图中可以看出,前者抗最小,相频特性曲线斜率为正; 谐振频率点后者阻抗最大,相频特性曲线斜率为负。因此,串联电路在谐振时通过电流I00最大; 并联电路谐振时,两端电压U00最大。
下面就LC具体分析并联谐振电路:
图1.21(a)是电感L、电容C和外加信号源Is并联谐振回路的组成。r是电感L的损耗电阻,一般可以忽略电容的损耗。 (b)图为等效转换电路,ge0和Re0分别称为电路谐振电导和电路谐振电阻。
根据电路分析的基本知识, 可直接给出LC并联谐振回路的一些主要参数及其表达式:
(1) 电路谐振电导
(2) 回路总导纳
(3) 谐振频率
(4) 电路两端谐振电压
(5) 回路空载Q值
(6) 单位谐振曲线
谐振时,电路呈纯电导,谐振导纳最小(或谐振阻抗最大)。电路电压U与信号源频率之间的振幅特性曲线称为谐振曲线。谐振时,电路电压U00最大。电路电压U在任何频率下与谐振时的电路电压UU00之比称为单位谐振函数,用N(F)表示。N(F)曲线称为单位谐振曲线。
由N(F)定义, 它的值总是小于或等于1。
和式(1.2.3)可得:
定义相对不和谐
当不和谐不大时,F和F0相差很小时
所以
单位谐振曲线N(f)可根据类型(1.2.10)制作。 曲线如图1.2.2所示。
(7) 通频带,选择性,矩形系数。
从图1.2.2可以看出,Q0越大,谐振曲线越尖锐,选择性越好。 为了衡量不同频率信号通过电路的能力,定义单位谐振曲线N(f)>=1/√2包含的频率范围为电路通频带, 用BW0.表示。图中BW0.7=f-f1,取:
将式(1.2.11)减去式(1.2.12), 可得到:
所以
可见, 通频带与回路Q值成反比。 也就是说, 通频带与回路Q值(即选择性)是互相矛盾的两个性能指标。 一个理想的谐振回路, 其幅频特性曲线应该是通频带内完全平坦,信号可以无衰减通过,而在通频带以外则为零,信号完全通不过,如图1.2.2所示宽度为BW0.7、高度为1的矩形。
为了衡量实际幅频特性曲线接近理想幅频特性曲线的程度,提出了“矩形系数”这个性能指标。
矩形系数K0.1定义为单位谐振曲线N(f)值下降到0.1时的频带范围BW0.1与通频带BW0.7之比, 即:
由定义可知,K01是一个大于或等于1的数, 其数值越小, 则对应的幅频特性越理想。