Mi a rezonáns áramkör minőségi tényezője? A Wuhan UHV gyártására specializálódottsorozatú rezonáns eszközök, széles termékválasztékkal és professzionális elektromos teszteléssel. Amikor keressorozatú rezonáns eszközök, válassza a Wuhan UHV lehetőséget
A rezonáns áramkörök széles körben alkalmazhatók az elektronikai technológiában A rezonáns áramkörök jellemzői szorosan összefüggnek a minőségi tényezőjével (azaz Q értékével). Egy áramkör Q értékének meghatározásához a definíciójából kell kiindulni a Q érték jelentésének mélyebb megértése és a rezonáns áramkörök jellemzőinek átfogóbb megértése érdekében. A különféle rezonáns áramkörök tanulmányozása során gyakran az áramkör Q minőségi tényezőjének értéke is szóba kerül. Tehát mi a Q érték? Az alábbiakban részletes vitát adunk.
A minőségi tényező eredeti definícióját az energia határozza meg, amely az áramkörben lévő energiák közötti átalakítási kapcsolatot, vagyis az áramkör energiatárolási hatásfokát jelenti. A minőségi tényező fizikai jelentése egyértelműen kifejezhető az energiaminőségi tényező definíciójából, amely a különböző áramkörök esetében univerzális jelentőséggel bír.
Az egyszerű RLC soros és párhuzamos áramkörök minőségi tényezőjének számításához közvetlenül alkalmazhatjuk a minőségi tényező definíciós képletét az RLC soros és párhuzamos áramkörökben, de a kicsit bonyolultabb RLC rezonáns áramköröknél ezek a képletek már nem alkalmazhatók. A minőségi tényező legprimitívebb meghatározása, nevezetesen az energiadefiníció, minden kiszámítható rezonáns áramkör minőségi tényezője kell, hogy legyen, de ez meglehetősen nehézkes lehet.
Az 1. ábra egy soros rezonáns áramkört mutat be, amely egy C kondenzátorból, egy L tekercsből, valamint a kondenzátor szivárgási ellenállásából és az R tekercs vonali ellenállásából áll. Ennek az áramkörnek a Z komplex impedanciája három komponens komplex impedanciáinak összege.
1. ábra
Z=R+jωL+(-j/ωC)=R+j(ωL-1/ωC) ⑴
A fenti egyenletben az R ellenállás a komplex szám valós része, az induktív reaktancia és a kapacitív reaktancia különbsége pedig a komplex szám képzeletbeli része. A képzeletbeli részt reaktanciának nevezzük, amelyet X jelképez, és ω az alkalmazott jel szögfrekvenciája.
Amikor X=0, az áramkör rezonáns állapotban van, ahol az induktív és a kapacitív reaktancia kioltja egymást, azaz a ⑴ egyenletben szereplő képzeletbeli rész nulla, ami az áramkör minimális impedanciáját eredményezi. Ezért az áramerősség a maximumon van, és az áramkör most egy tisztán ellenállásos terhelési áramkör, ahol az áramkör feszültsége és árama fázisban van. Amikor egy áramkör rezonál, a kapacitása megegyezik az induktivitásával, ezért a kondenzátoron és az induktoron lévő effektív feszültségnek egyenlőnek kell lennie.
A kondenzátor feszültségének effektív értéke UC=I * 1/ω C=U/ω CR=QU Q=1/ω CR minőségi tényező, ahol I az áramkör teljes árama.
Az induktor feszültségének effektív értéke UL=ω LI=ω L * U/R=QU Q=ω L/R minőségi tényező
Mivel UC=UL, Q=1/ω CR=ω L/R
A kondenzátor feszültségének az alkalmazott jelfeszültséghez viszonyított aránya U UC/U=(I * 1/ω C)/RI=1/ω CR=Q Az induktivitás feszültségének aránya a rákapcsolt jelfeszültséghez U UL/U=ω LI/RI={6}/QR
A fenti elemzésből látható, hogy minél nagyobb az áramkör minőségi tényezője, annál nagyobb a feszültség az induktoron vagy a kondenzátoron a rákapcsolt feszültséghez képest.
Következtetés
A minőségi tényező energetikai definíciója egyértelműen kifejezi a minőségi tényező fizikai jelentését, és egyetemes jelentőséggel bír a különböző áramkörök számára. A bonyolultabb rezonáns áramkörök minőségi tényezőjének megoldására azonban elég nehéz, sőt nehézkes. A soros és párhuzamos rezgőáramkörök minőségi tényezőjének meghatározása közvetlenül az áramköri paraméterek szemszögéből történik. Ez a meghatározás előnyös a minőségi tényező kiszámításához, de megértő szempontból nem olyan egyértelmű, mint a minőségi tényező energetikai meghatározása, így könnyebben átlátható a fizikai jelentés. Az első rész bizonyításából látható, hogy a soros és párhuzamos rezgőáramkörök minőségi tényezőjének meghatározása a minőségi tényező energiadefiníciójából származtatható, és a kettő ekvivalens egymással. Az ebben a cikkben megadott egyszerű számítási képlet bármely rezonáns áramkör minőségi tényezőjének származtatására hatékonyan használható különféle csomópontos paraméterű rezonáns áramkörök minőségi tényezőjének kiszámításához, különösen összetettebb rezonáns áramkörök esetén. Mindaddig, amíg az áramkör egyenértékű ellenállását, induktivitását és kapacitását elérjük rezonancia körülmények között, a soros rezonanciaáramkör minőségi tényezőjének számítása közvetlenül alkalmazható az áramkör minőségi tényezőjének meghatározására. Ez a módszer egyszerű és könnyen megvalósítható, különösen összetett áramkörök megoldására, nagy fölényt demonstrálva.