Що таке добротність резонансного контуру? Wuhan UHV спеціалізується на виробництвісерії резонансних пристроїв, з широким вибором продукції та професійним електричним тестуванням. При пошукусерії резонансних пристроїв, виберіть Wuhan UHV
Резонансні контури мають широкий спектр застосувань в електронних технологіях. Характеристики резонансного контуру тісно пов’язані з його добротністю (тобто значенням Q). Щоб отримати значення Q контуру, слід почати з його визначення, щоб мати глибше розуміння значення значення Q і більш повне розуміння характеристик резонансних контурів. При дослідженні різних резонансних контурів часто беруть участь значення добротності Q контуру. Отже, що таке значення Q? Нижче ми наведемо детальне обговорення.
Початкове визначення коефіцієнта якості визначається енергією, яка представляє співвідношення перетворення між енергіями в ланцюзі, тобто ефективність накопичення енергії в колі. Фізичний зміст коефіцієнта якості можна чітко виразити з визначення коефіцієнта якості енергії, який має універсальне значення для різних схем.
Для розрахунку добротності простих послідовних і паралельних ланцюгів RLC ми можемо безпосередньо застосувати формулу визначення добротності в послідовних і паралельних ланцюгах RLC, але для трохи складніших резонансних ланцюгів RLC ці формули більше не застосовуються. Найпримітивніше визначення коефіцієнта якості, а саме визначення енергії, має бути коефіцієнтом якості будь-якого резонансного контуру, який можна розрахувати, але це може бути досить громіздким.
На малюнку 1 показано послідовний резонансний контур, що складається з конденсатора C, котушки індуктивності L, опору витоку конденсатора та опору лінії індуктивності R. Комплексний імпеданс Z цього контуру є сумою комплексних опорів трьох компонентів.
малюнок 1
Z=R+jωL+(-j/ωC)=R+j(ωL-1/ωC) ⑴
Опір R у наведеному вище рівнянні є дійсною частиною комплексного числа, а різниця між індуктивним реактивним опором і ємнісним реактивним опором є уявною частиною комплексного числа. Ми називаємо уявну частину реактивним опором, представлену X, а ω — кутовою частотою прикладеного сигналу.
Коли X=0, контур перебуває в резонансному стані, де індуктивний і ємнісний реактивний опір гасять один одного, тобто уявна частина в рівнянні ⑴ дорівнює нулю, що призводить до мінімального опору в контурі. Таким чином, струм є максимальним, і ланцюг тепер є чисто резистивним ланцюгом навантаження, де напруга та струм у колі знаходяться в фазі. Коли ланцюг резонує, його ємність дорівнює його індуктивності, тому ефективна напруга на конденсаторі та індуктивності має бути рівною,
Ефективне значення напруги на конденсаторі UC=I * 1/ω C=U/ω CR=QU Коефіцієнт добротності Q=1/ω CR, де I – загальний струм ланцюга.
Ефективне значення напруги на індуктивності UL=ω LI=ω L * U/R=QU Коефіцієнт добротності Q=ω L/R
Оскільки UC=UL, Q=1/ω CR=ω L/R
Відношення напруги на конденсаторі до прикладеної напруги сигналу U UC/U=(I * 1/ω C)/RI=1/ω CR=Q Відношення напруги на дроселі до прикладеної напруги сигналу U UL/U=ω LI/RI=ω L/R=Q
З наведеного вище аналізу можна побачити, що чим вищий коефіцієнт якості схеми, тим вища напруга на індукторі або конденсаторі порівняно з прикладеною напругою.
Висновок
Енергетичне визначення добротності чітко виражає фізичне значення добротності та має універсальне значення для різних схем. Однак використовувати його для вирішення добротності більш складних резонансних контурів досить важко, навіть важко. Визначення добротності послідовних і паралельних резонансних контурів безпосередньо визначається з точки зору параметрів контуру. Це визначення є корисним для розрахунку коефіцієнта якості, але з точки зору розуміння воно не таке зрозуміле, як енергетичне визначення коефіцієнта якості, тому легше побачити його фізичне значення. З доведення в першій частині ми бачимо, що визначення добротності послідовних і паралельних резонансних контурів може бути отримано з енергетичного визначення добротності, і обидва еквівалентні один одному. Проста формула розрахунку для отримання добротності будь-якого резонансного контуру, наведена в цій статті, ефективна для отримання формули розрахунку добротності різних резонансних контурів із зосередженими параметрами, особливо для більш складних резонансних контурів. Поки отримано еквівалентний опір, індуктивність і ємність контуру в умовах резонансу, розрахунок добротності послідовного резонансного контуру можна безпосередньо застосувати для отримання коефіцієнта добротності контуру. Цей метод простий і легкий у реалізації, особливо для вирішення складних схем, демонструючи велику перевагу.