1. 諧振定義:電路中L、C兩組件之能量相等,當能量由電路中某一電抗組件釋出時,且另一電抗組件必吸收相同之能量,即此兩電抗組件間會產生一能量脈動。 2. 電路欲產生諧振,必須具備有電感器L及電容器C兩組件。 3. 諧振時其所對應之頻率為諧振頻率(resonance),或稱共振頻率,以 f r 表示之。 4. 串聯諧振電路之條件如圖1所示:當Q=Q ⇒ I2XL = I2 XC 也就是 XL =XC 時,為R-L-C 串聯電路產生諧振之條件。 圖1 串聯諧振電路圖 5. 串聯諧振電路之特性: (1) 電路阻貳最小且為純電阻。即 Z =R+jXL−jXC=R (2) 電路電流為最大。即 (3) 電路功率因子為1。即 (4) 電路平均功率最大。即P=I2R
6. 串聯諧振電路之頻率: (1) 公式: (2) R - L -C 串聯電路欲產生諧振時,可調整電源頻率f 、電感器L 或電容器C 使其達到諧振頻率f r ,而與電阻R完全無關。 7. 串聯諧振電路之質量因子: (1) 定義:電感器或電容器在諧振時產生的電抗功率與電阻器消耗的平均功率 之比,稱為諧振時之品質因子。 (2) 公式: (3) 品質因子Q值愈大表示電路對諧振時之響應愈佳。一般Q值在10~100 之 間。 8. 串聯諧振電路阻貳與頻率之關係如圖(2)所示: (1) 電阻R 與頻率無關,系一常數,故為一橫線。 (2) 電感抗 XL=2 π fL ,與頻率成正比,故為一斜線。 (3) 電容抗 與頻率成反比,故為一曲線。 (4) 阻貳Z = R+ j(XL −XC) 當 f = f r時, Z = R 為最小值,電路為電阻性。 當f > f r時, XL > XC ,電路為電感性。 當f < fr 時, XL < XC ,電路為電容性。 當f = 0 或f = ∞ 時, Z = ∞ ,電路為開路。 (5) 若將電源頻率f 由小增大,則電路阻貳Z 的變化為先減后增。 9. 串聯諧振電路之選擇性如圖(3)所示: (1) 當 f = f r 時, ,此頻率稱為諧振頻率。 (2) 當 f = f1 或 f 2時, ,此頻率稱為旁帶頻率、截止頻率或半功率頻率。 (3) 串聯諧振電路之選擇性:電路電流最大值變動至 倍電流最大值時,其 所對應的兩旁帶頻率間之範圍,即為該電路之選擇性,通常稱為頻帶寬度或波寬,以BW 表示。 公式: (4) 當 f = f1 或 f2 時,其電路功率為最大功率之半,故截止頻率又稱為半功率頻率。 公式: (5) f 2> f r 稱為上限截止頻率, f 1 稱為下限截止頻率。 公式: (6) 若將電源頻率f 由小增大,則電路電流I 的變化為先增后減,而質量因子Q 值越大,其曲線越尖銳,即頻帶寬度越窄,響應越好,選擇性越佳。 (7) 當頻帶寬度BW 很寬,表示質量因子Q值很低;若Q<10 時,上列公式不 適用,此時諧振頻率為 。 ͼ2 |