`
anlx27
  • 浏览: 496173 次
  • 性别: Icon_minigender_2
  • 来自: 北京
社区版块
存档分类
最新评论

谐振电路的品质因数(Q值)

阅读更多

在研究各种谐振电路时,常常涉及到电路的品质因素Q值的问题,那末什么是Q值呢?下面我们作详细的论述。





1是一串联谐振电路,它由电容C、电感L和由电容的漏电阻与电感的线电阻R所组成。此电路的复数阻抗Z为三个 元件的复数阻抗之和。

Z=R+jωL+(-j/ωC)=R+j(ωL-1/ωC) ⑴

上式电阻R是复数的实部,感抗与容抗之差是复数的虚部,虚部我们称之为电抗用X表示, ω是外加信号的角频率。

当X=0时,电路处于谐振状态,此时感抗和容抗相互抵消了,即式⑴中的虚部为零,于是电路中的阻抗最小。因此电流最大,电路此时是一个纯电阻性负载电路,电路中的电压与电流同相。电路在谐振时容抗等于感抗,所以电容和电感上两端的电压有效值必然相等,

电容上的电压有效值UC=I*1/ωC=U/ωCR=QU 品质因素Q=1/ωCR,这里I是电路的总电流。

电感上的电压有效值UL=ωLI=ωL*U/R=QU 品质因素Q=ωL/R

因为:UC=UL 所以Q=1/ωCR=ωL/R

电容上的电压与外加信号电压U之比UC/U= (I*1/ωC)/RI=1/ωCR=Q

感上的电压与外加信号电压U之比UL/U= ωLI/RI=ωL/R=Q

从上面分析可见,电路的品质因素越高,电感或电容上的电压比外加电压越高。

电路的选择性:图1电路的总电流I=U/Z=U/[R2+(ωL-1/ωC)2]1/2=U/[R2+(ωLω0/ω0-ω0/ωCω0)2]1/2 ω0是电路谐振时的角频率。当电路谐振时有:ω0L=1/ω0C

所以I=U/{R2+[ω0L(ω/ω0-ω0/ω)]2}1/2= U/{R2+[R2(ω0L/R)2](ω/ω0-ω0/ω)2}1/2= U/R[1+Q2(ω/ω0-ω0/ω)2]1/2

因为电路谐振时电路的总电流I0=U/R,

所以I=I0/[1+Q2(ω/ω0-ω0/ω)2]1/2有:I/I0=1/[1+Q2(ω/ω0-ω0/ω)2]1/2作此式的函数曲线。设(ω/ω0-ω0/ω)2=Y

  曲线如图2所示。这里有三条曲线,对应三个不同的Q值,其中有Q1>Q2>Q3。从图中可看出当外加信号频率ω偏离电路的谐振频率ω0时, I/I0均小于1。Q值越高在一定的频偏下电流下降得越快,其谐振曲线越尖锐。也就是说电路的选择性是由电路的品质因素Q所决定的,Q值越高选择性越好。

原文地址:http://www.eefocus.com/article/07-01/061002085363.html
  • 大小: 5 KB
分享到:
评论

相关推荐

    什么是谐振电路的品质因数(Q值)

    总结来说,谐振电路的品质因数Q值是评价电路性能的重要指标,它决定了电路的储能效率和频率选择性。Q值越高,电路对谐振频率的响应越集中,选择性越强,适用于需要高精度频率筛选的应用,如无线电通信和信号处理等...

    参考资料-谐振电路和品质因数.zip

    品质因数Q是衡量谐振电路选择性和能量储存能力的指标。Q因子定义为谐振频率fr与电路带宽BW的比值,即Q=fr/BW。高Q值表示电路具有较窄的带宽和优秀的选频能力,能更有效地分离信号。品质因数Q与电路的无功功率(存储...

    解读什么是谐振电路的品质因数(Q值)

    品质因数Q值在谐振电路中的计算公式为Q = 1/ωCR = ωL/R。这里的Q值与电感上的电压有效值UL和电容上的电压有效值UC之间存在关系,即UC = UL = Q * U,其中U是外加信号电压,I是电路总电流。这意味着Q值越高,电感或...

    正弦电路交流电路的谐振 课程设计

    2. **品质因数Q的探讨**:品质因数Q是衡量谐振电路性能的一个关键参数,它定义为电感或电容两端电压与电源电压之比,即Q = UL/U = UC/U = ω0L/R = 1/(ω0RC)。Q值越高,表示谐振曲线越尖锐,电路选择性越好,能更...

    浅析谐振电路中的Q值

    Q值,又称为品质因数,是衡量谐振电路性能的关键参数之一。它不仅出现在理论课程中,而且在实际工程应用中扮演着不可或缺的角色。Q值的中文翻译虽然不太常见,但其重要性不容忽视。 Q值的主要作用在于描述谐振电路...

    电路分析基础实验-RLC串联谐振电路实验.ppt

    **RLC串联谐振电路实验**是电路分析基础的重要实践环节,旨在深入理解谐振条件、特点,并掌握品质因数Q值的物理意义。实验主要围绕RLC串联电路的幅频特性曲线进行,通过实际操作描绘出谐振曲线,从而揭示电路在不同...

    电路分析--谐振电路ppt

    4. **品质因数Q**:品质因数\(Q\)定义了谐振电路的选择性和能量存储能力。它由谐振频率下电路的存储能量与每个周期内损失能量的比例决定。一个高Q值的电路意味着它能够更有效地存储和选择性地响应特定频率的信号,...

    实验六谐振电路.ppt

    品质因数Q是衡量谐振电路性能的重要参数,它表示电感或电容两端电压与电源电压的比值,同时也等于谐振时感抗或容抗与回路电阻的比值。在串联谐振电路中,Q值等于谐振时的特征阻抗Z0除以电阻R。特征阻抗Z0在串联谐振...

    RLC串联电路的谐振特性研究实验报告.docx

    品质因数Q是衡量谐振电路性能的重要指标,它定义为谐振频率与带宽的比值,Q值越高,表示电路的选频能力越强,谐振曲线越尖锐,带宽越窄。Q值可以通过公式Q=1/(R√(LC))计算,其中R是电路的等效串联电阻。 当电路...

    基于MATLAB的谐振电路的建模与仿真.pdf

    对于串联谐振电路,其总阻抗表达式为Z=R+j(wL-1/(wC)),当发生谐振时,有R+j(wL-1/(wC))=0,谐振频率的计算公式为ωo=1/√(LC),品质因数Q定义为Q串=ωoL/R=1/(ωoC)。串联谐振电路在谐振状态下具有总阻抗模值最小的...

    实验9-交流谐振电路讲义(在线仿真)

    谐振时,通常用品质因数 Q 来反映谐振电路的固有性质。Q 值越大,谐振电路储能的效率越高,储存相同能量需要付出的能量耗散越少。Q 值决定了谐振曲线的尖锐程度,或称之为谐振电路的通频带宽度。 七、结论 1. Q 值...

    资料-谐振电路.zip

    品质因数Q是衡量谐振电路选择性的重要参数,定义为谐振频率除以带宽。Q值越高,电路的频率选择性越好,但带宽越窄。Q值与电路的电感、电容及损耗有关。 七、谐振电路的稳定性 谐振电路的稳定性受到元件精度、温度...

    基于MATLAB的谐振电路的建模与仿真

    Q因子(品质因数)是衡量谐振电路选择性和能量损耗的一个重要参数。它定义为谐振频率下存储的能量与每周期损失的能量之比。对于简单的RLC串联电路,Q因子可表示为:\(Q = \frac{\omega_0 L}{R}\) 或 \(Q = \frac{1}{...

    RLC串联谐振实验研究

    描述和部分内容则进一步细化了对RLC串联谐振曲线非对称性的解释以及品质因数Q值测量值与计算值存在偏差的原因。 在RLC串联谐振电路中,电感L、电阻R和电容C按串联的方式连接,在特定的频率下形成谐振状态。谐振时,...

    RLC电路Q值测量研究

    Q值(品质因数)是衡量RLC电路选择性和能量损耗的一个重要参数。对于串联谐振电路,Q值定义为谐振频率下电路的无功功率与有功功率之比。具体来说,Q值等于电路中储能元件(电感和电容)的峰值能量除以每个周期内损耗...

    RLC串联谐振电路的研究.pdf

    - 电感和电容上的电压与电源电压之比定义为品质因数Q,即Q=XL/XC,或Q=1/(CRf)。Q值反映了电路的选择性,它越大,电路的选择性越好,通频带(即电路响应在一个较窄频率范围内的能力)就越窄,谐振曲线也越尖锐。 3...

    谐振电路的基本特性.doc

    Q值(品质因数)越高,谐振曲线越尖锐,选频效果越好。 1.1.1 并联谐振回路的基本特性 并联谐振电路在谐振时,阻抗达到最大且为纯电阻,此时回路等效阻抗Z = 1/ωC + ωL,其中ω为角频率。与串联谐振不同,当失谐...

    RLC串联谐振电路及答案.pdf

    - **品质因数Q**:Q值表示电路能量储存能力与能量损耗的比值,Q=XL/XC=2πf0L/R。一般情况下,Q值远大于1。 6. **应用**:串联谐振电路通常用于信号源内阻较低的交流电路,作为选频电路,例如收音机的调谐电路。 ...

Global site tag (gtag.js) - Google Analytics