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對諧振的初步認(rèn)識

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發(fā)布時間: 2024-8-26 23:54

正文摘要:

任何具備帶通性質(zhì)的元件或網(wǎng)絡(luò),當(dāng)受到電磁能量的拂照時,對某頻率作出強(qiáng)烈的響應(yīng),就是諧振的基礎(chǔ), 但狹義的諧振,僅止于由一個電感和一個電容組成的LC槽路,而書刊所載,老師所授的,只是以恒壓源為背 ...

回復(fù)

ID:1100060 發(fā)表于 2025-6-7 19:59
王秋冬 發(fā)表于 2024-9-29 11:10
謝謝樓主的講解,如果有驗證的公式參與,能夠計算出結(jié)果,對學(xué)習(xí)將是最大的幫助。


抱歉,我走的不是技術(shù)路線,只是〖觀現(xiàn)像,詮本質(zhì)〗,以理論,概念的灌輸為主導(dǎo),不驗證甚么,只希望能有助后來者 多快好省地建立起正確的基礎(chǔ)思維,無痛入門。
ID:1100060 發(fā)表于 2025-6-7 19:45
LhUpBJT 發(fā)表于 2025-5-26 23:54
補(bǔ)個圖,
根據(jù)電子電路理論,恒壓電源是「交流短路」的,
但在研習(xí)諧振章節(jié)的過程中,我忽視了, ...


不受純直流恒壓源鉗制的,是串聯(lián)諧振,
並聯(lián)諧振並聯(lián)的,如果是恒壓源,就只能是交流或脈沖直流,
2Vcc,純?yōu)樵谧杂烧鹗帉嶒炦M(jìn)行前給電容預(yù)充而設(shè),不該存在于電路中,
而軟開關(guān)電源是完全不需要這預(yù)充操作的,不預(yù)充的話,當(dāng)LC槽路發(fā)動后,電容甚至可被電感灌至比2Vcc還高些,然后就是,清空,灌高,再清,再灌……,貯能擺幅一波低于一波 (亦就是電容清不空了的情況),到最后就是,電容電壓靜止于 Vcc,自由震蕩終結(jié),就跟電感沒串Vcc的經(jīng)典范例 (最終,槽路里空空如也) 一樣。
ID:1100060 發(fā)表于 2025-5-31 16:48
LhUpBJT 發(fā)表于 2025-5-26 23:54
補(bǔ)個圖,
根據(jù)電子電路理論,恒壓電源是「交流短路」的,
但在研習(xí)諧振章節(jié)的過程中,我忽視了, ...


直流恒壓源不妨礙LC的無功交換,但會影響電感的壓降,
電感、電容、電源與開關(guān),四物串聯(lián),是buck拓?fù),增壓比遠(yuǎn)不及boost,而且會受電容狀態(tài)的影響,
現(xiàn)實中的電感不是理想元件,貯能多寡不光看電流,還是壓差的函數(shù),若然電感兩端電位相等,那就感不起來了,那么,點(diǎn)擊按鈕也不會激發(fā)自由震蕩。
ID:149799 發(fā)表于 2024-9-29 11:10
謝謝樓主的講解,如果有驗證的公式參與,能夠計算出結(jié)果,對學(xué)習(xí)將是最大的幫助。
ID:1100060 發(fā)表于 2024-9-16 01:01

圖中的那個 I,可代表自由震蕩時在槽路里「成長」的電流,亦可代表電源,大家可把電源 腦補(bǔ) 到 I 這個位置去。
如果我把這 I 腦補(bǔ)成一個純直流電源的EMF,那么,電位就是左負(fù)右正,看看現(xiàn)今司空見慣的軟開關(guān)電路,那些元件的排序,不就像這樣嗎?!
直流恒壓源對交流是相當(dāng)于短路的,不過實際上,在C里頭會有跟EMF相等的靜電勢貯藏著,但這貯能  完全無礙于自由震蕩的進(jìn)程,亦不會被槽路所征用,
除非以負(fù)阻或可控性元件跟C并聯(lián),才可把C內(nèi)的貯能掃除,軟開關(guān)系統(tǒng)的情況就是如此,還有,簡約型的考畢茲震蕩器也能做到。
ID:1100060 發(fā)表于 2024-9-16 00:33

當(dāng)L與C締合,耳機(jī)立馬就響起來,可咱們根本沒給它電咧,
LC槽路能從空間抓取能量壯大自身,這正正就是有別于一眾帶通網(wǎng)絡(luò)的亮點(diǎn)!
場致諧振,驅(qū)動方法其實可以有兩種,AM收音機(jī)的LC槽路,既是調(diào)諧器也兼當(dāng)天線,
另一種方案,就是把所有元件 都打造成自我屏蔽的結(jié)構(gòu),以導(dǎo)線(電路)充當(dāng)天線,導(dǎo)線愈長,「圍地」當(dāng)然可以愈寬廣,接收的靈敏度也會愈高。
ID:1100060 發(fā)表于 2024-9-6 00:27

電抗無功的存取,是啥情況?!
行家及教授們也許覺得不值一哂,不屑一顧,菜鳥或中學(xué)生也許亦懶得思考,
電抗,至今仍不過是兩種,電感及電容,純電抗,單個使用或同類組合,換向點(diǎn)都是在電源電動勢的峰值 !
那么,電流跟電動勢就會有 90° 的相位差,但有一點(diǎn)大家可能忽略:無功的實際電平,它因電動勢而生,緊隨于電動勢,像電阻的電壓降那樣,是同相的 !
理想電阻的伏安特性,是 電流跟電動勢(或電壓降)的比例 恒久不變,那么,電流最大的時間點(diǎn) 當(dāng)然就是電動勢的峰值,電流方向緊隨電動勢的極性同步交變,換向點(diǎn)在交流基線(亦就是過零),這個沒異議吧?!
問題就在這里,LC諧振時,槽路的總合電抗不是「純阻性」的嗎,但是,電阻的導(dǎo)電機(jī)制跟電抗不一樣,電抗,即使運(yùn)行于諧振狀態(tài),換向點(diǎn)依然是在電動勢峰值,以無功形態(tài)存在的瞬時電流不可能跟電動勢成正比,唯一能套用理想電阻法則的,就是〖I≡0〗,任何瞬間都是,零 。
ID:1100060 發(fā)表于 2024-9-4 06:54

LC諧振糊弄人的地方,就是槽路阻抗 ! 理想槽路的整體阻抗,串聯(lián)諧振時為零,并聯(lián)諧振時為無窮大, 但其實,Xʟ和Xᴄ跟單獨(dú)測量時無二,此乃直觀認(rèn)知所必須抓住的核心 ! !

任何元件,一旦成形,自身參數(shù)即告固化,不因如何使用而變更, 任何元件,都離不開  電動勢、阻抗、電流
的因果關(guān)系,
當(dāng)元件組合運(yùn)用時,就把代表各元件自身特性的公式中的某一個參數(shù)統(tǒng)一起來 (類似于計算分?jǐn)?shù)時通份母的做法) ,這就是直觀理解,
而論原理,LC諧振「成長」的關(guān)鍵,是慣性, L是個「搬運(yùn)工」,EMF正負(fù)交變,而諧振時,C總是正好跟EMF完全同相,全額疊加,
那么,L吸收的能量就隨著每次交變而增加了一個EMF,而這能量又全數(shù)轉(zhuǎn)移至電容,如此反復(fù)搬弄,直至R把EMF完全占掉,能量的堆疊才告休止,槽路平衡下來進(jìn)入穩(wěn)態(tài)。
ID:1100060 發(fā)表于 2024-8-30 01:01
LhUpBJT 發(fā)表于 2024-8-29 01:47
對諧振的認(rèn)識,應(yīng)該抓住一點(diǎn):若f給定,則Xʟ和Xᴄ就是固定的,
所以,I跟Vʟ或Vᴄ的 ...


一般人學(xué)習(xí)電子技術(shù)之目的,是為求成為電子技術(shù)專才 (工程師還不是天花板),
對于諧振嘛,就知道Vʟ和Vᴄ是EMF (電源的電動勢) 的Q倍,就知道如何  設(shè)計、運(yùn)用、檢修,對于跟其相關(guān)的自然規(guī)律,是不感興趣的。

LC槽路的屬性,是帶通網(wǎng)絡(luò),不是變換器,遠(yuǎn)高于EMF的壓降從何而來,Xʟ和Xᴄ是阻抗 (Z),只是數(shù)值而非功能,效果的實現(xiàn),需要的是功能,能量的堆疊,就是諧振的「成長」過程,
撇開功能不談,任何單獨(dú)存在的線性元件,在電源頻率不變的前提下,I跟EMF的比例都是恒定的,甭管Z是甚么,Z不同,比例當(dāng)然不一樣,正常之極,
把這堆元件組成槽路,其實就是讓每條公式中的某個參數(shù)統(tǒng)一起來,在此電路中,統(tǒng)一起來的就是I,當(dāng)諧振時,I就是〖EMF/R〗,跟L和C不存在時完全一樣,根據(jù)這I,看看Xʟ或Xᴄ單測時需要的電壓跟槽路中的有差別否,沒有!
ID:1100060 發(fā)表于 2024-8-29 02:10
LhUpBJT 發(fā)表于 2024-8-27 00:23
在此先假設(shè),電源、導(dǎo)線及所有元件皆為理想,那么,L和C的自身Q值皆為無窮大,
R=1Ω, 在諧振時,Xι ...


以此設(shè)定為例,
用10A的恒流源,在諧振頻下先對RLC分別測量,然后組成槽路,你會發(fā)覺,Vʟ和Vᴄ都是沒變的,
換成10V恒壓源,結(jié)果理應(yīng)無二,把槽路解散,拿1kV的恒壓源來,分別測量L及C,得出的I多大,不亦10A乎?!
ID:1100060 發(fā)表于 2024-8-29 01:47

對諧振的認(rèn)識,應(yīng)該抓住一點(diǎn):若f給定,則Xʟ和Xᴄ就是固定的,
所以,I跟Vʟ或Vᴄ的比例始終是線性的,不因諧振與否而異,受諧振與否影響的,只是V或I 相對于EMF(電源電動勢)的倍率。
ID:1100060 發(fā)表于 2024-8-29 01:26

槽路Q值,以諧振為準(zhǔn),在通帶外,Q值成不了意義,
電抗的自身Q值,取決于材質(zhì)電阻,電阻愈大,Q值愈低,
Xʟ和Xᴄ是頻率f的函數(shù),普通電抗因自帶R成份,L與C的自身Q值也會成為f的函數(shù);而同樣的X值,Q愈低,諧振時能堆疊出來的Vʟᴄ就愈小 。
ID:1100060 發(fā)表于 2024-8-28 11:05

在此電路串入恒壓源,當(dāng)電源頻率進(jìn)入槽路的通帶內(nèi)時,可以見到,I、Vʟ和Vᴄ 三者跟頻率的關(guān)系皆呈正態(tài)曲線式趨勢而變化,
但是,在I跟Vʟ或Vᴄ之間的比例關(guān)系,卻只聽命于頻率,不因單用聯(lián)用及諧振與否而異。
ID:1100060 發(fā)表于 2024-8-28 00:55

當(dāng)諧振時,Vʟ和Vᴄ總是賊高,何故,有誰曾起心動念思考探究過?!
任何元件,I 電源EMF (電動勢) 或負(fù)載壓降的比例,都只取決于元件的自身參數(shù),R固然,L和C亦如是,
按照實用習(xí)慣,Xʟ和Xᴄ通常遠(yuǎn)大于R,在此前提下,大家不妨拿RLC三者單獨(dú)測試,想要灌進(jìn)一樣的 I ,EMF各自需得有多高,跟諧振了與否有關(guān)嗎?!
ID:1100060 發(fā)表于 2024-8-27 00:23

在此先假設(shè),電源、導(dǎo)線及所有元件皆為理想,那么,L和C的自身Q值皆為無窮大,
R=1Ω, 在諧振時,Xι=Xc=100Ω,那么,此槽路的Q值就是100,V˪=Vᴄ=100Vʀ ,
如果我想以無線電波驅(qū)動此環(huán)路 (L和C是負(fù)載,是元件,不是天線),希望 I=10A,而此環(huán)路每邊長10cm,那么,場強(qiáng)得有多大?!

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