并聯(lián)諧振電路

1、課程電路基礎(chǔ)章節(jié)5.4-5.5節(jié) 教師王建國審批課題并聯(lián)諧振電路課時2授課日期授課班級教學(xué)目的與要求1、熟練掌握并聯(lián)諧振電路中的基本參數(shù)。2、掌握并聯(lián)諧振電路的頻率特性。3、熟練掌握并聯(lián)諧振電路的通頻帶。重點并聯(lián)諧振電路的基本參數(shù)。難點并聯(lián)諧振電路的頻率特性和通頻帶。授課類型講練教具多媒體作業(yè)教材150頁第5-2-3題教學(xué)進(jìn)程和時間分配表（可略去，直接填寫教學(xué)內(nèi)容）序號教學(xué)內(nèi)容時間分配1復(fù)習(xí)串聯(lián)諧振電路并引入新課程。10提問2并聯(lián)諧振電路中的基本參數(shù)。30講授3并聯(lián)諧振電路的頻率特性。20講授4并聯(lián)諧振電路的通頻帶。20講授5課堂總結(jié)和練習(xí)。101教學(xué)內(nèi)容:并聯(lián)諧振電路由電感線圈和電容器并聯(lián)組

2、成。右圖為并聯(lián)諧振電路 的模型，其中R和L分別為電感線圈的電阻和電感，C為電容器的電容 一、并聯(lián)諧振的條件由右圖可得電路的復(fù)導(dǎo)納為：wL丫 = R+ jwL +j3C = R2+(wL)2+j M - R2 + (wL)2 = G + jB并聯(lián)諧振時，端口電壓與電流同相，此時電路表現(xiàn)為純阻性，電路的電納為零，即復(fù) 導(dǎo)納的虛部為零，則并聯(lián)諧振的條件為：wLwLC - R2 + (wL)2 = 0即：C = r2 +(wL)2在實際電路中，由于均滿足 Q遠(yuǎn)大于1的條件即 叱L遠(yuǎn)大于R,上式可化簡為：13oL wC所以Q遠(yuǎn)大于1時，并聯(lián)諧振電路發(fā)生諧振時的角頻率和頻率分別為:30 一1fo = 2

3、lc 調(diào)節(jié)L、C的參數(shù)值，或該變電源頻率，均可發(fā)生諧振二、并聯(lián)諧振的特征(1)諧振阻抗關(guān)聯(lián)諧振時，回路阻抗為純電阻，端口電壓與總電流同相，在 抗為最大值，電路導(dǎo)納為最小值。諧振阻抗的模|Zo|為：Q遠(yuǎn)大于1時，電路阻11R2 + (wL)2 (wL)2|Zo1 = |Y|= G= R R=QwoL = QpLCR=Q2R =在電子技術(shù)中，因為Q遠(yuǎn)大于1,所以并聯(lián)諧振電路的諧振阻抗很大， 一般在幾十千歐 姆至幾百千歐姆之間。(2) 并聯(lián)諧振時電路的端電壓若并聯(lián)諧振電路外接電流源，則諧振時電路的端口電壓為： L U = IsZo = CR Is由于諧振時電路的阻抗接近最大值，因而在電流源激勵下電路

4、兩端 的電壓最大。(3) 并聯(lián)諧振時電路的電流在上圖(教材圖5-4-2)所示電路中，設(shè)諧振時回路的端電壓為 U o貝U： 1U 0 = b Z0 = bQ b Q wc電感和電容支路的電流分別為:Ico = U o /=j woC U o = jQ 0UoUo 1Il0 = R +j w0L j w0L = Io QwoL（- j w0L）= - jQ 0上式表明，并聯(lián)諧振時，在 Q遠(yuǎn)大于1的條件下，電容支 路電流和電感支路電流的大小近似相等，是總電流Io的Q倍,所以并聯(lián)諧振又稱為電流諧振，而它們的相位接近相反，其電 壓和電流的相量圖如圖所示。（4）舉例 教材154頁，例5-4-1三、并聯(lián)諧振

5、電路的頻率特性（1）電壓的幅頻特性曲線和相頻特性曲線 并聯(lián)諧振電路如下圖所示，信號源用電流源表示，假設(shè)內(nèi)阻 在Q遠(yuǎn)大于1的條件下，電路在某一 頻率f下的回路端電壓U 和諧振時的端電 壓U o分別為：Lw WoU = Is Z = S cR/1+ jQ（Wo_ W）L U o = S Zo = Is cr它們的有效值之比為:U2 wUo = 1/? + Q（Wo-W）Wo 21/ . 1 + （Qw wo9 = - arctgQ（wo_ w）上式分別為并聯(lián)諧振回路的電壓幅頻特性曲線方程和相頻特性曲線方程，它們的 波形分別如教材155頁，圖5-5-1并聯(lián)諧振電路的電壓幅頻特性曲線與串聯(lián)諧振電路的電

6、流幅頻特性曲線具有相同 的形狀，說明Q值越大，曲線越尖銳，選擇性越好。四、并聯(lián)諧振電路的通頻帶并聯(lián)諧振電路的通頻帶的定義和串聯(lián)諧振電路相同，一般規(guī)定：在電路的電壓諧振曲線上UU0/ -2的范圍稱為該回路的通頻帶，用 BW表示。在式2A f/ 中，令=1/ 2，可得并聯(lián)諧振回路的通頻帶為:fo.BW= f? - f1 = 2A f = q因此，并聯(lián)諧振電路同樣存在通頻帶與選擇性之間的矛盾，應(yīng) 根據(jù)需要選擇參數(shù)。例如電視機(jī)在接受某頻道射頻信號時，其接受信號部分即要有較 寬的通頻帶（8MHZ）,又要選擇性好（抑制相鄰頻道信號）。五、電源內(nèi)阻對通頻帶的影響若考慮電源（信號源）內(nèi)阻的影響，如圖 5-5-

7、2所示。可以看出，電源內(nèi)阻對并聯(lián)1諧振電路具有分流左右，當(dāng)Rs很小時，分流較大，則流到并聯(lián)諧振回路的電流很小， 使得并聯(lián)諧振回路的端電壓隨回路的阻抗變化很小，因而導(dǎo)致電壓諧振曲線變得較平 坦，Q值降低，且Rs越小，曲線越平坦，通頻帶越寬，選擇性越差。在理想情況下， Rs很大，對并聯(lián)諧振電路的影響很小，可以忽略不計。舉例教材156頁例5-5-1六、課堂總結(jié)（1）Q具有電路的選擇性，Q越大幅頻特性曲線越尖銳， 選擇性越好，但通頻帶過 窄,所以Q值不是越大越好，要取得合適，二者要兼顧。（2）串聯(lián)諧振回路適用于信號源內(nèi)阻等于零或很小的情況，如果信號源內(nèi)阻很大，采 用串聯(lián)諧振電路將嚴(yán)重地降低回路的品質(zhì)因

8、素，使選擇性顯著變壞（通頻帶過寬）。 這樣就必須采用并聯(lián)諧振回路。（3）并聯(lián)諧振電路的特點為：1）Xl=Xc，|Z|=R，電路阻抗為純電阻性。2） 諧振時，因阻抗最大，在電源電壓一定時，總電流最小。因為純電阻電路，故 總電流與電源電壓同相。3）電感和電容上電流相等，其電流為總電流的 Q倍。4）諧振時激勵電流全部通過電阻支路， 電感與電容支路的電流大小相等，相位相反。申聯(lián)諧飯網(wǎng)賂井聯(lián)諧版回路陽抗幅頻特性J1 +夕相頻持性arctan-f! arctanf諧振電肌r諧振艄率1-/EC2-n IJC回路持性串聯(lián)障振冋路并聯(lián)諧漲回路Q值w丄LVp-i|阻特性感性1容性于=faton純阻（尺異1豬性懲性通頻帶fJQfJQ注式巾=（曲乙一是）斤為廣義失諧*c衛(wèi)丄j CUR j LIr Il I:* UI = I RIl圖2.1 1。二 U(G _ jB)諧振時，U , I同相位，故有B= 0,即(6)(7)并