1. Основна концепция и резонансно състояние
Същността на резонанса е, че индуктивната реактивност (xₗ) и капацитивната реактивност (x꜀) в верига се отменят взаимно на определена честота, което води до верига да се държи чисто резистентно. Тази специфична честота е резонансната честота (F₀). И за серия, и за паралелни схеми се изчислява, като се използва една и съща формула:
f₀=1 / (2π√lc)
Това означава, че докато стойностите на индуктора (L) и кондензатора (C) са фиксирани, тяхната резонансна честота е фиксирана.
2. Характеристики наРезонанс на серията
A Резонансно серияверигата свързва резистор (r), индуктор (l) и кондензатор (c) край - до - край на серия с източник на захранване.
1) Импеданс и ток: В момента на резонанс индуктивните и капацитивните реактиви са равни по величина, но противоположни по фаза, като напълно се отменят взаимно. Общият импеданс на веригата достига моята минимална стойност, теоретично равна само на съпротивлението r (z=r). Според закона на Ом (i=v / z), когато напрежението на източника е постоянно, общият ток във веригата достига максималната си стойност.
2) Връзка на напрежението: Това е най -забележителното явление на серийния резонанс. Въпреки че напреженията през индуктора (L) и кондензаторът (C) се отменят взаимно, напрежението във всеки отделен компонент не е малко. Всъщност напрежението във всеки компонент може да бъде много по -голямо от източно напрежението. Коефициентът на усилване е коефициентът на качество на веригата (Q стойност). Колкото по -висока е Q стойността, толкова по -значителен е ефектът на усилване. Следователно резонансът на сериите често се нарича „резонанс на напрежението“. Ако съпротивлението на веригата е много малко (висока стойност на Q), това може да причини „пренапрежение“ и оборудване за повреди в захранващите системи, но в радиочестотните приложения това е ключовият принцип, използван за усилване на слабите сигнали.
3) Фаза: При резонанс общият ток е във фаза с източника на напрежение.
3. Характеристики на паралелен резонанс
Паралелната резонансна верига обикновено включва индуктор L (който обикновено включва присъщото му паразитно съпротивление R) и кондензатор С, свързан паралелно помежду си, и след това е свързан с източника на захранване.
1) Импеданс и напрежение: При резонанс токовете в индуктивния клон и капацитивният клон са почти равни по величина, но почти противоположни по фаза. Това създава голям циркулиращ ток между клоните L и C и тези токове компенсират и ефективно „отменят“ взаимно от гледна точка на външния източник. Резултатът е, че общият импеданс на веригата, както се вижда от входните терминали, достига максималната си стойност. Ако източникът на захранване осигурява постоянен ток, тогава изходното напрежение през веригата достига максималната си стойност.
2) Текуща връзка: съответстващ на резонанс на серията, в паралелен резонанс, циркулиращият ток между индуктора (L) и кондензатора (C) може да бъде много по -голям от общия ток, изтеглено от източника на захранване. Коефициентът на амплификация е по подобен начин коефициентът на качество (q стойност). Следователно паралелният резонанс често се нарича „ток резонанс“.
3) Фаза: При резонанс общото напрежение по веригата е във фаза с тока от източника.
4. Обобщение на основните различия и приложения
Можете да го разберете ярко с тези аналогии:
Резонанс на сериятае като хор. На правилната стъпка (резонансна честота) гласът на всеки (напреженията през L и C) работи в унисон, произвеждайки най -силен и ясен ефект (максимален ток), но всеки певец използва много усилия поотделно (високи локални напрежения).
Паралелният резонанс е като кръгово движение на трафика. По време на час на пик (резонансна честота), трафикът в рамките на кръговото кръстовище (токът в L и C) е много голям и циркулира гладко, но потокът на трафика по главния път влиза и излиза от кръговото кръстовище (общият ток) е много малък, което изглежда много ясно (много висок импеданс).
Въз основа на тези напълно различни характеристики техните приложения също са съвсем различни:
Резонанс на сериятасе използва в сценарии, при които трябва да преминава специфичен честотен сигнал. Например, той се използва в веригите за радиопровод. Чрез регулиране на кондензатора за промяна на резонансната честота, само когато честотата на радиостанцията съвпада с резонансната честота, токът на веригата максимизира, като по този начин избира и усилва сигнала на тази станция, като потиска другите.
Паралелен резонанс се използва в сценарии, при които конкретен честотен сигнал трябва да бъде силно блокиран. Примерите включват лента - стоп (Notch) филтри или честота - селективни мрежи в осцилатори. В резонанс той представя много висок импеданс на целевата честота, като по този начин предотвратява преминаването на честотния сигнал.