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谐振电路在实践中的应用

时间:2022-03-21 08:15:46 浏览次数:

[摘 要] 经过电路理论基础的学习,能够知道谐振电路是根据电路原理,将电感电容器串联或者并联组成的,电源为直流电源时,电路中的电流能够按正弦规律变化,电路的总阻抗在谐振的情况下能够达到极值或者接近极值。谐振电路在实践中的应用是十分普遍的,起到了十分重要的作用。围绕谐振电路在实践中的应用这一主题展开探讨。

[关 键 词] 谐振电路;实践;应用

[中图分类号] TN7 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2017)33-0112-01

谐振电路是指在含有电阻R、电感L和电容C元件的交流电路,在一定条件下出现的电路两端电压与该电路中的电流相位相同,整个电路呈现纯电阻性质的一种特殊现象。并且按照电路联接方式的不同,又分为并联谐振和串联谐振,谐振电路的应用能够使元器件更加低耗环保,因此得到了越来越广泛的运用。

一、在元器测量中的应用

谐振电路可以用于电路元件的参数测试,这一种测试的方式被称为谐振测试法。首先,谐振电路可以用于电容器的测试,有直接测试法和代替测试法两种,用直接测试法也就是构建一个串联电路,可以选择一个合适的标准电感L与被测试的电容C构成一个谐振电路,然后将高频振荡电路的频率调高,当电压表的读数达到了最大,也就是谐振电路达到了串联谐振的状态时,这时候的振荡电路所输出的信号的频率f也就相当于测量回路的固有频率,这一固有频率是可以在振荡电路的度盘上直接读出的,并且已知电感线圈的电感量,也就可以由公式算出被测的电容量。而用代替测试法则使用的是并联电路,首先可以将标准可变电容器放在电容器较大的刻度Cz上,然后对振荡电路的频率进行调试,形成串联谐振电路,之后将被测的电容器与Cz接线柱连接起来,与标准可变电容器并联,并且维持振荡电路保持频率不变,再调整标准可变电容器的电感量,让串联谐振回路恢复谐振,可以得出被测电容器的电容量。

二、在无线电和电工技术中的应用

首先,谐振电路可以用于收音机的调谐,收音机的调谐由两个部分组成,一是小信号调节,用天线接收,将所接受频率的天线上的微弱信号选频放大,另一部分是本振调谐,用于选台,也就是让本地的振荡器的振荡频率与要选的电台频率保持固定的差值,相差的频率被称为中频,普通的收音机使用的是LC振荡电路,当电波频率与LC的频率一致时能够产生谐振,这时高放电路再对谐振的信号进行放大,经过中放、检波、低放,从而驱动扬声器。在实践中,谐振电路可以用于信号的选择,一种是用调谐的电路选择,也就是在接受无线电与广播电视的信号时,通过调整调谐旋钮或选台按钮,来选择既定的信号,除此之外,还经常使用谐振现象达到信号选择的目的,接入电容器。线圈的电路被称为谐振电路,再加上提特定的频率信号,就会有很大的电流在线圈与电容器之中流过,这一现象被称之为谐振现象,这种现象的使用能够选择特定的信号。谐振电路能够准确地选择信号还在于它能够有效消除同頻干扰。耦合电容和感生电动势构成了同频干扰,这是一种两端激励或者双端检测对称结构,谐振梁有4块对称的激振极板和2块拾振极板,通过激振极板所加激励信号的相位区别实现第一次差分运算,通过双端拾差分检测振进行第二次差分运算,通过这种对称性设计能够有效消除同频干扰。

三、在电子电器中的应用

串并联谐振电路在实际生活中的应用其实就是一个电子镇流器,电子镇流器具有降低能耗、提高工作频率的特点,非常符合现在的电器环保要求,日常生活中常见的电器设备大部分都运用了谐振电路的原理,谐振电路在日常生活中的应用是十分广泛的。在电视机中,基本上有运用谐振电路,在电视机的信号经过天线进入高频头后,频率变为38MHz的中频,在经过中频的放大,进入音频、视频处理,一路进入同步分离状态,很好地利用谐振电路的选择性滤波,将需要的信号从众多的信号中选择出来,达到电视信号的调控。在洗衣机中也广泛运用了谐振电路,在洗衣机的微处理器中,有时钟信号的电路为微处理器CPU提供时钟信号,来决定洗衣机是否工作,而LC电路与放大器共同组成了振荡器,该LC电路由两只电容器串联在和电感并联的并联谐振电路。另外,谐振电路在复读机、电冰箱中的使用也十分普遍,对电器的运作起着十分重要的作用。

总而言之,随着科学技术的快速发展,人们的生活越来越智能化,电子电器的使用也越来越多,谐振电路在实践中的运用也渐渐普及起来,为人们的生活提供便捷。

参考文献:

[1]郭林伟.压电换能器在串并联谐振频率附近的特性研究[J].纺织高校基础科学学报,2010(3).

[2]向欣,张政权,张朋朋,等.谐振法消除高频变压器分布电容影响的研究[J].电力电子技术,2009(7).

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