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什么是谐振

时间:06-25 来源:互联网 点击:

  含有电感线圈和电容器的无源(指不含独立电源)线性时不变电路在某个特定频率的外加电源作用下,对外呈纯电阻性质的现象。这一特定频率即为该电路的谐振频率。以谐振为主要工作状态的电路称谐振电路。无线电设备都用谐振电路完成调谐、滤波等功能。电力系统则需防止谐振以免引起过电流、过电压。
  电路中的谐振有线性谐振、非线性谐振和参量谐振。前者是发生在线性时不变无源电路中的谐振,以串联谐振电路中的谐振为典型。非线性谐振发生在含有非线性元件电路内。由铁心线圈和线性电容器串联(或并联)而成的电路(习称铁磁谐振电路 )就能发生非线性谐振 。在正弦激励作用下,电路内会出现基波谐振、高次谐波谐振、分谐波谐振以及电流(或电压)的振幅和相位跳变的现象。这些现象统称铁磁谐振。参量谐振是发生在含时变元件电路内的谐振。一个凸极同步发电机带有容性负载的电路内就可能发生参量谐振。 
  所谓谐振,按电路理论,它是正弦电压加在理想的(无寄生电阻)电感或电容串联电路上。当正弦频率为某一值时,容抗与感抗相等,电路的阻抗为零,电路电流达到无穷大;如果正弦电压加在电感和电容并联电路上,当正弦电压频率为某一值时,电路的总导纳(导纳是阻抗的倒数)为零,电感、电容元件上电压为无穷大。前者称为串联谐振,后者称为并联谐振。
  用公式表示为:
  Z=R+j(XL-XC) 其中,Z为阻抗,R为电阻,XL-XC=X为感抗+容抗=电抗。从公式中间可以清晰的看出:当感抗XL与容抗XC相等的时候,Z中间只包含实分量R,即纯电阻。此时即为谐振。
·谐振子

  把振动物体看作不考虑体积的微粒(或者质点,点电荷)的时候,这个振动物体就叫谐振子。
  所谓谐振,在运动学就是简谐振动,该振动是物体在一个位置附近往复偏离该振动中心位置(叫平衡位置)进行运动,在这个振动形式下,物体受力的大小总是和他偏离平衡位置的距离成正比,并且受力方向总是指向平衡位置。
  电学谐振指的是电磁学物理量的强度在一个中值上下进行波动,也是类似运动学谐振的。
  振动是粒子运动的另一种形式,谐振子(harmonic oscillator)的振动,也是最简单的理想振动模型。这里将把定态薛定谔方程应用于一维谐振子和三维谐振子系统,求解得到其波函数和能量。

·谐振器
  石英晶体谐振器
  1.概念:
  石英晶体谐振器又称为石英晶体,俗称晶振.是利用石英晶体的压电效应而制成的谐振元件。与半导体器件和阻容元件一起使用,便可构成石英晶体振荡器。
  压电效应:
  对某些电介质施加机械力而引起它们内部正负电荷中心相对位移,产生极化,从而导致介质两端表面内出现符号相反的束缚电荷。在一定应力范围内,机械力与电荷呈线性可逆关系。这种现象称为压电效应。
  作用:提供系统振荡脉冲,稳定频率,选择频率。
  2.主要参数:
  a.标称频率:在规定条件下,晶振的谐振中心频率。
  b.调整频差:在规定条件下,基准温度时的工作频率相对标称频率的最大偏离值.(ppm) 。
  c.温度频差:在规定条件下,在整个工作温度范围内,相对于基准温度时工作频率的允许偏离值。
  d.负载谐振电阻:晶振与指定外部电容相串联,在负载谐振频率时的电阻值。
  e.负载电容: 是指与晶振一起决定负载谐振频率的有效外界电容。常用标准值有:12pF 、 16pF 、 20pF 、 30pF。
  谐振器就起谐振的作用.它能和容性或感性负载一起呈纯阻性作用。

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