电路发生共振的原因和害处

2017-06-19 by:CAE仿真在线来源:互联网

电路也有固有频率,也会产生共振:

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发生共振的原因

当振荡电路为非理想状态而有电阻时,电阻发热,成为阻尼振荡;当振荡电路中有外加的周期性电动势作用时,将成为受迫振荡;当外加电动势的频率与电路自由振荡的固有频率ω相同时,振幅达最大值,叫电磁共振.

发生共振的条件是信号线的长度刚好是信号的1/4波长,或是信号的其数倍波长的频率,都会发生共振现象。图6是共振时的频率特性,由图可知共振的振幅,会随着信号线的长度方向位置改变。
接收器的输入阻抗很高时,假设驱动器的输出阻抗为Zs,信号线的特性阻抗为Zc,如此一来最大振幅是Zc/Zs的倍数,以本范例为例,它是10倍的10V。

如图7所示,振幅取决于信号线的长度方向位置,它的波形在驻波属于固有波形,波形是正弦波形或是部份正弦波形。
电气信号反射造成的波形除外,共振造成的驻波波形,典型范例例如钢琴线、笛子管等等,图7的波形包含上述典型范例。
图7(a)与图7(c)是对应图4的波形,如图所示驱动器的阻抗很低,因此驱动端的振幅非常小,相较之下接收器的阻抗很高,所以接收端的振幅变得非常大。
图7(a)是对应图6基本频率的波形,图7(c)是共振频率3倍时(亦即图6右侧的峰值)的波形。
图7(b)与图7(d)是管子(两端开放)的波形,图7(e)是弦的波形,管子也(两端封闭)经常出现这类波形,换句话说随着管子两端开放、封闭状况决定振幅。
图7(b)、图7(d)的波形,信号线也经常出现这类的波形,尤其是图8的状况,会发生图7(b)的波形。
驱动器的位置不在中央,即使是1/4的位置,变成就会7(d)的波形。实际上随着模拟分析时忽视的要因,共振频率会出现偏差,不过不论如何一旦出现图7的波形,就无法传输信号。