LC串聯(lián)諧振要杜絕嗎？這篇詳細(xì)講解真絕了……

本文講解了LC串聯(lián)諧振現(xiàn)象及如何避免諧振引起噪聲放大的問題。當(dāng)增益大于1時(shí)，噪聲被放大，諧振頻率處的增益非常高。使用LC濾波器時(shí)，負(fù)載阻抗、噪聲源內(nèi)阻、電感和電容值等因素會(huì)影響濾波效果。通過增大電容或減小電感可以降低尖峰高度，但需注意諧振頻率的變化。

摘要由作者通過智能技術(shù)生成

LC串聯(lián)諧振要杜絕嗎？這篇詳細(xì)講解真絕了......

一個(gè)電感＋一個(gè)電容串聯(lián)，在某個(gè)特定的頻率，就會(huì)發(fā)生諧振，這個(gè)就是諧振頻率。

那么，噪聲是如何被放大的？

當(dāng)輸出與輸入的比值，即增益。如果增益>1，那就說明被放大了。

如上圖，1uH為電感，1uF電容的增益。

在低頻的狀態(tài)下，增益基本為1，即不放大不衰減。

在諧振頻率處，有一個(gè)非常高的尖峰。

在這里設(shè)定的器件為理想器件，從理論上來講尖峰為窮大，諧振頻率旁的增益是非常高的。

當(dāng)頻率比較高時(shí)，隨著頻率的升高，增益會(huì)下降，也就是衰減了信號(hào)。

如果將諧振頻率處的增益降到0.7左右，那就是很不錯(cuò)的低通濾波器了。

不過，電感和電容都是非耗能器件，如果沒有電阻器件的引入，在諧振頻率處，增益會(huì)等于無窮大。

這里有個(gè)問題：為什么有時(shí)使用LC濾波器效果反而更差？

由于濾波電路是需要接負(fù)載的，信號(hào)濾波以后接入了負(fù)載，增益會(huì)變得不一樣，如下圖：加入了負(fù)載。

加入負(fù)載后不同RL的增益曲線：

當(dāng)負(fù)載電阻越小，諧振處的增益就越小，噪聲放大（諧振引起）的可能性就越小。

在實(shí)際電路中的負(fù)載有低阻和高阻之分。相對(duì)來講低阻負(fù)載不太容易發(fā)生加入濾波器效果更差的情況。

由于負(fù)載的不同，會(huì)出現(xiàn)：同樣的LC濾波器在加入不同的電路出現(xiàn)了不同的效果，可能效果更好，也可能效果更差。

因此，負(fù)載阻抗越低，越不容易產(chǎn)生尖峰。

除了負(fù)載阻抗的影響，噪聲源內(nèi)阻在諧振電路中也有很大關(guān)系。

實(shí)際應(yīng)用中，噪聲型號(hào)是有一定內(nèi)阻的。

（根據(jù)內(nèi)阻不同加入內(nèi)阻參量）

如圖，為排除負(fù)載電阻的影響，將其設(shè)為高阻態(tài)：統(tǒng)一RL=1MΩ，以不同Rs來分析。

得出：內(nèi)阻越大，越不容易產(chǎn)生尖峰，內(nèi)阻越小則相反。

此外，電感和電容值也存在影響，如下圖：

得出：電容增大，尖峰變小。

也就是說，當(dāng)遇到諧振引起噪聲變大時(shí)，增大電容可以適當(dāng)降低噪聲。

不過注意，當(dāng)尖峰變小，僅僅只是最高點(diǎn)變小了，但卻引起了諧振的頻率的降低，新的諧振點(diǎn)要比原來的增益更高。

也就是說如果噪聲正好在這個(gè)頻率段，那改變后的效果可能就變得更差。

那如果我們加入更大的電容呢？

比如將電容加到100uF，如果諧振點(diǎn)都沒有放大作用，那么基本整個(gè)頻段都沒有放大作用了。

具體加入多大的電容能夠避免尖峰的出現(xiàn)，其實(shí)跟信號(hào)源內(nèi)阻Rs,負(fù)載阻抗RL、電感L有一定關(guān)系。

當(dāng)內(nèi)阻RS從0.1增加到1，電容不用增大到100uF，保持原來的1uf也不會(huì)出現(xiàn)尖峰了。

得出：減小電感，可以降低尖峰的高度。

因此，大部分的電路想要降低尖峰，都可以通過增大電容或者減小電感。如果是使用LC濾波器發(fā)生了噪聲變大，可以增大電容或者減少電感。

串聯(lián)諧振電路的特點(diǎn)：

1.阻抗呈電阻性，阻抗最小，電流最大

2.電感和電容兩端的電壓達(dá)到最大