濾波LC電路結構形式和特征分析

1.了解LC電路的結構形式

由電容器和電感器組成的串聯或并聯電路中，感抗和容抗相等時，電路成為諧振狀態(tài)。感抗和容抗相等時對應的頻率值稱為諧振頻率，下圖所示曲線。在接收廣播電視信號或無線通信信號時，使接收電路的頻率與所選擇的廣播電視臺或無線電臺發(fā)射的信號頻率相同就叫做調諧。

感抗和容抗線曲圖

調諧就是通過調整電容器的容抗將諧振頻率調節(jié)到想得到的頻率值，也就是將接收頻率調整到與電臺發(fā)射頻率相同，這樣就可以欣賞或收聽所選頻道的節(jié)目了。

LC諧振電路分為LC串聯諧振電路和LC并聯諧振電路兩種，下圖為這兩種電路的結構形式。

LC串并聯結構

2.LC電路的特征

A：下圖為LC串聯諧振電路的結構及電容器電感器中電流和頻率的關系曲線。在串聯諧振電路中，當信號接近特定的頻率時，電路中電流達到最大，電感器L和電容器C上的電壓也達到最大，這個頻率稱為諧振頻率。

串聯電路電流和頻率關系圖

下圖為不同頻率信號通過LC串聯電路的條件示意圖。當輸入信號經過LC串聯電路時，根據電感器和電容器的特性，信號頻率越高電感器的阻抗越大，而電容器的阻抗則越小，阻抗大則對信號的衰減大，頻率較高的信號通過電感會衰減很大，而直流信號則無法通過電容器。當輸入信號的頻率等于LC諧振的頻率時，LC串聯電路的阻抗最小。此頻率的信號很容易通過電容器和電感器輸出。此時LC串聯諧振電路起到選頻的作用。

不同頻率通過LC串聯電路示意圖

B：LC并聯諧振電路的特點

下圖為LC并聯諧振電路的結構及電路中電流與頻率關系曲線。在并聯諧振電路中，如果線圈上的電流與電容器上的電流相等，則電路就達到了并聯諧振狀態(tài)。并聯諧振電路中電波的負載很大，不能認為是短路狀態(tài)，電路中的信號能量也是全部消耗在電阻上。電路中，除了LC并聯部分以外，其他部分的阻抗變化幾乎對能量消耗沒有影響。因此這種電路的穩(wěn)定性好，比串聯諧振電路應用得更多。

LC并聯電路電流和頻率關系圖

下圖為不同頻率信號通過LC并聯諧振電路的條件示意圖。當輸入信號經過LC諧振電路時，同樣根據電感器通直流隔交流，電容器通交流隔直流的特性，交流信號可以從電路的電容器通過，而直流信號則通過電感器到達輸出端。由于LC回路在諧振頻率f0處阻抗最大，信號既無法通過電容器，也無法通過電感器而被阻止。

不同頻率通過LC并聯電路示意圖

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