電路發(fā)生共振的原因和害處

2017-06-19 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

電路也有固有頻率,也會(huì)產(chǎn)生共振:

電路發(fā)生共振的原因和害處ansysem學(xué)習(xí)資料圖片1

發(fā)生共振的原因

當(dāng)振蕩電路為非理想狀態(tài)而有電阻時(shí),電阻發(fā)熱,成為阻尼振蕩;當(dāng)振蕩電路中有外加的周期性電動(dòng)勢(shì)作用時(shí),將成為受迫振蕩;當(dāng)外加電動(dòng)勢(shì)的頻率與電路自由振蕩的固有頻率ω相同時(shí),振幅達(dá)最大值,叫電磁共振.

發(fā)生共振的條件是信號(hào)線的長(zhǎng)度剛好是信號(hào)的1/4波長(zhǎng),或是信號(hào)的其數(shù)倍波長(zhǎng)的頻率,都會(huì)發(fā)生共振現(xiàn)象。圖6是共振時(shí)的頻率特性,由圖可知共振的振幅,會(huì)隨著信號(hào)線的長(zhǎng)度方向位置改變。
接收器的輸入阻抗很高時(shí),假設(shè)驅(qū)動(dòng)器的輸出阻抗為Zs,信號(hào)線的特性阻抗為Zc,如此一來(lái)最大振幅是Zc/Zs的倍數(shù),以本范例為例,它是10倍的10V。

如圖7所示,振幅取決于信號(hào)線的長(zhǎng)度方向位置,它的波形在駐波屬于固有波形,波形是正弦波形或是部份正弦波形。
電氣信號(hào)反射造成的波形除外,共振造成的駐波波形,典型范例例如鋼琴線、笛子管等等,圖7的波形包含上述典型范例。
圖7(a)與圖7(c)是對(duì)應(yīng)圖4的波形,如圖所示驅(qū)動(dòng)器的阻抗很低,因此驅(qū)動(dòng)端的振幅非常小,相較之下接收器的阻抗很高,所以接收端的振幅變得非常大。
圖7(a)是對(duì)應(yīng)圖6基本頻率的波形,圖7(c)是共振頻率3倍時(shí)(亦即圖6右側(cè)的峰值)的波形。
圖7(b)與圖7(d)是管子(兩端開(kāi)放)的波形,圖7(e)是弦的波形,管子也(兩端封閉)經(jīng)常出現(xiàn)這類波形,換句話說(shuō)隨著管子兩端開(kāi)放、封閉狀況決定振幅。
圖7(b)、圖7(d)的波形,信號(hào)線也經(jīng)常出現(xiàn)這類的波形,尤其是圖8的狀況,會(huì)發(fā)生圖7(b)的波形。
驅(qū)動(dòng)器的位置不在中央,即使是1/4的位置,變成就會(huì)7(d)的波形。實(shí)際上隨著模擬分析時(shí)忽視的要因,共振頻率會(huì)出現(xiàn)偏差,不過(guò)不論如何一旦出現(xiàn)圖7的波形,就無(wú)法傳輸信號(hào)。