Kāds ir rezonanses ķēdes kvalitātes faktors? Wuhan UHV specializējas ražošanāsērijas rezonanses ierīces, ar plašu produktu izvēli un profesionālu elektrisko testēšanu. Kad meklēsērijas rezonanses ierīces, izvēlieties Wuhan UHV
Rezonanses ķēdēm ir plašs pielietojums elektroniskajā tehnoloģijā Rezonanses ķēdes raksturlielumi ir cieši saistīti ar tās kvalitātes faktoru (ti, Q vērtību). Lai iegūtu ķēdes Q vērtību, jāsāk ar tās definīciju, lai iegūtu dziļāku izpratni par Q vērtības nozīmi un visaptverošāku izpratni par rezonanses ķēžu īpašībām. Pētot dažādas rezonanses ķēdes, bieži tiek izmantota ķēdes kvalitātes faktora Q vērtība. Tātad, kas ir Q vērtība? Zemāk mēs sniegsim detalizētu diskusiju.
Sākotnējo kvalitātes faktora definīciju nosaka enerģija, kas atspoguļo ķēdes enerģiju pārveidošanas attiecību, tas ir, ķēdes enerģijas uzkrāšanas efektivitāti. Kvalitātes faktora fizisko nozīmi var skaidri izteikt no enerģijas kvalitātes faktora definīcijas, kam ir universāla nozīme dažādām ķēdēm.
Vienkāršu RLC virknes un paralēlo ķēžu kvalitātes koeficienta aprēķināšanai varam tieši pielietot kvalitātes faktora definīcijas formulu RLC virknes un paralēlajās shēmās, bet nedaudz sarežģītākām RLC rezonanses shēmām šīs formulas vairs nav piemērojamas. Visprimitīvākajai kvalitātes faktora definīcijai, proti, enerģijas definīcijai, ir jābūt jebkuras rezonanses ķēdes kvalitātes faktoram, ko var aprēķināt, taču tas var būt diezgan apgrūtinoši.
1. attēlā parādīta virknes rezonanses ķēde, kas sastāv no kondensatora C, induktora L un kondensatora noplūdes pretestības un induktora R līnijas pretestības. Šīs ķēdes kompleksā pretestība Z ir trīs komponentu komplekso pretestību summa.
1. attēls
Z=R+jωL+(-j/ωC)=R+j(ωL-1/ωC) ⑴
Pretestība R iepriekš minētajā vienādojumā ir kompleksā skaitļa reālā daļa, un atšķirība starp induktīvo pretestību un kapacitatīvo pretestību ir kompleksā skaitļa iedomātā daļa. Iedomāto daļu saucam par pretestību, ko attēlo X, un ω ir pielietotā signāla leņķiskā frekvence.
Kad X=0, ķēde atrodas rezonanses stāvoklī, kur induktīvā un kapacitatīvā pretestība viena otru dzēš, ti, iedomātā daļa vienādojumā ⑴ ir nulle, kā rezultātā ķēdē ir minimālā pretestība. Tāpēc strāva ir maksimālā, un ķēde tagad ir tikai pretestības slodzes ķēde, kurā ķēdes spriegums un strāva ir fāzē. Kad ķēde rezonē, tās kapacitāte ir vienāda ar tās induktivitāti, tāpēc efektīvajam spriegumam pāri kondensatoram un induktoram jābūt vienādam,
Sprieguma efektīvā vērtība kondensatoram UC=I * 1/ω C=U/ω CR=QU Kvalitātes koeficients Q=1/ω CR, kur I ir ķēdes kopējā strāva.
Induktora sprieguma efektīvā vērtība UL=ω LI=ω L * U/R=QU Kvalitātes faktors Q=ω L/R
Tā kā UC=UL, Q=1/ω CR=ω L/R
Kondensatora sprieguma attiecība pret pielietotā signāla spriegumu U UC/U=(I * 1/ω C)/RI=1/ω CR=Q Induktora sprieguma attiecība pret pievadīto signāla spriegumu U UL/U=ω LI/RI{{5}{}{6}/QR
No iepriekš minētās analīzes var redzēt, ka jo augstāks ir ķēdes kvalitātes koeficients, jo augstāks ir spriegums uz induktora vai kondensatora, salīdzinot ar pielietoto spriegumu.
Secinājums
Kvalitātes faktora enerģētiskā definīcija skaidri izsaka kvalitātes faktora fizisko nozīmi un tai ir universāla nozīme dažādām shēmām. Tomēr ir diezgan grūti, pat grūti to izmantot, lai atrisinātu sarežģītāku rezonanses ķēžu kvalitātes koeficientu. Sērijveida un paralēlās rezonanses ķēžu kvalitātes faktora definīcija ir tieši noteikta no ķēdes parametru viedokļa. Šī definīcija ir noderīga kvalitātes faktora aprēķināšanai, taču no izpratnes viedokļa tā nav tik skaidra kā kvalitātes faktora enerģētiskā definīcija, tāpēc ir vieglāk saskatīt tā fizisko nozīmi. No pirmās daļas pierādījuma mēs varam redzēt, ka virknes un paralēlo rezonanses ķēžu kvalitātes faktora definīciju var iegūt no kvalitātes faktora enerģijas definīcijas, un abi ir līdzvērtīgi viens otram. Šajā rakstā sniegtā vienkāršā aprēķinu formula jebkuras rezonanses ķēdes kvalitātes faktora iegūšanai ir efektīva, lai iegūtu dažādu vienreizējo parametru rezonanses shēmu kvalitātes koeficienta aprēķina formulu, īpaši sarežģītākām rezonanses ķēdēm. Kamēr tiek iegūta ķēdes līdzvērtīgā pretestība, induktivitāte un kapacitāte rezonanses apstākļos, sērijas rezonanses ķēdes kvalitātes koeficienta aprēķinu var tieši pielietot, lai iegūtu ķēdes kvalitātes koeficientu. Šī metode ir vienkārša un viegli īstenojama, īpaši sarežģītu shēmu risināšanai, demonstrējot lielu pārākumu.