如何用LOTO示波器實(shí)測(cè)LC串聯(lián)諧振？

ID:412156 · 發(fā)表于 2023-10-24 14:26

一個(gè)電感和一個(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)頻率就是諧振頻率。串聯(lián)諧振電路有如下特點(diǎn)：

諧振時(shí)整個(gè)電路阻抗呈電阻性，阻抗最小，電流達(dá)到最大；

諧振時(shí)電感和電容兩端的電壓達(dá)到最大。

上圖就是一個(gè)LC串聯(lián)典型電路，一般被用于低通濾波。我們準(zhǔn)備一個(gè)電感和電阻串聯(lián)的電路如下所示：

我們準(zhǔn)備一臺(tái)LOTO的虛擬示波器OSCH02S，也就是示波器加信號(hào)源的版本，我們用信號(hào)源產(chǎn)生一個(gè)掃頻正弦波，作為上圖的Vin輸入，把示波器的AB兩個(gè)通道加在輸入Vin和輸出端Vout處。

我們?cè)谏衔粰C(jī)軟件上設(shè)置好掃頻參數(shù)，如下圖所示：

我們先掃頻得到通道A也就是輸入端的頻響曲線如下圖所示，可以看到掃頻正弦波信號(hào)加在LC串聯(lián)電路兩端，示波器CHA也就是LC兩端的信號(hào)幅頻曲線中，一開始幅值比較大，隨著頻率的升高，信號(hào)幅值逐漸變小，最小的位置，也就是截止頻率處，我們看到圖中的光標(biāo)測(cè)量出來(lái)是183.51K赫茲。過(guò)了這個(gè)截止頻率，信號(hào)的幅值又逐漸變大起來(lái)。截止頻率附近的信號(hào)幅值變小是因?yàn)楫a(chǎn)生諧振的時(shí)候LC的整體阻抗最小，這時(shí)候它所分得的信號(hào)也就是最小。

我們這次來(lái)測(cè)增益曲線，也就是Vout/Vin的頻響曲線，我們只需要在頻響曲線界面把Y周的數(shù)據(jù)來(lái)源從chA改為B/A就可以了，重新掃頻，得到如下的幅頻曲線：

這個(gè)增益曲線，我們也可以理解成是低通濾波器的增益曲線。前一段可以看出增益為1，相位差也為0，也就是輸出=輸入。到諧振頻率附近，放大倍數(shù)大概6倍左右，也就是這時(shí)候的信號(hào)被放大了，之后放大倍數(shù)迅速減小。

如果我們能把諧振頻率處的增益降到0.707左右，那就是完美的低通濾波器了。很顯然，電感和電容都是非耗能器件，沒(méi)有電阻器件的引入，在諧振頻率處，增益總是很大。

幸運(yùn)的是，我們的濾波電路總是要接負(fù)載的，我們把信號(hào)濾波之后總是要給負(fù)載用的，接入了負(fù)載，那增益又不一樣了。負(fù)載越大，這個(gè)諧振點(diǎn)的增益會(huì)越小。

我們可以看到，負(fù)載電阻越小，諧振處的增益越小，諧振引起的噪聲變大越不會(huì)發(fā)生。當(dāng)然了，實(shí)際電路中的負(fù)載各種各樣，有低阻的，有高阻的。相對(duì)來(lái)說(shuō)，低阻負(fù)載的更不容易發(fā)生加入濾波器效果更差的事情。因此，如果你發(fā)現(xiàn)同樣的LC濾波器，加入不同的電路，有的效果好，有的效果變差，很有可能就是因?yàn)樨?fù)載的不同。

所以說(shuō)，負(fù)載阻抗越低，越不容易產(chǎn)生尖峰，也就是說(shuō)不容易惡化。

不同的LC參數(shù)也會(huì)有不同的諧振頻率的情況。我們改變一些參數(shù)可以測(cè)的不同的頻響曲線如下：

整個(gè)過(guò)程我們制作了視頻演示，可以參看如下：

《LOTO示波器LC串聯(lián)諧振測(cè)試實(shí)測(cè)演示 -- LC濾波/頻響曲線/頻率諧振點(diǎn)》

https://www.bilibili.com/video/BV1HN411n7mS/?spm_id_from=333.999.0.0&vd_source=c0bedc6c664e75d3c19935cbda8abe19

帳號(hào)		自動(dòng)登錄	找回密碼
密碼			立即注冊(cè)

久久久久久久999_99精品久久精品一区二区爱城_成人欧美一区二区三区在线播放_国产精品日本一区二区不卡视频_国产午夜视频_欧美精品在线观看免费

如何用LOTO示波器實(shí)測(cè)LC串聯(lián)諧振？

瀏覽過(guò)的版塊