LC 谐振频率计算

电感和电容的阻抗随频率朝相反方向变化,某个频率上正好抵消,这就是谐振。频率由 f₀ = 1 / (2π√(LC)) 决定。

电感支持 1m、10u、100n,电容支持 100p、22n、1u,电阻支持 10、4R7、1k。

LC 谐振的常见坑

串联谐振是低阻,并联谐振是高阻。这是最容易记反的一点。串联 LC 谐振时感抗和容抗互相抵消,整个支路阻抗最小(只剩电阻),电流最大;并联 LC 谐振时两支路电流互相补充,从端口看阻抗最大(约为 R),电流最小。测谐振点常用扫频看哪个方向的极值。

Q 值在串并联之间是倒数关系。同一组 L、C、R,串联接法的 Q 是 Z0/R,并联接法是 R/Z0,两者互为倒数。所以「把 Q 提高」在两种电路里意味着相反的操作:串联要减小 R,并联要增大 R。填参数前先想清楚 R 到底接在哪里。

实际电感自己就带电容。绕线电感匝间存在分布电容,形成自谐振。超过自谐振频率后,电感在电路里表现出来是容性而不是感性。标注 10 μH 的色环电感自谐振点可能只有几十兆赫,设计高频电路时要查这个参数,靠公式算出来的谐振频率会偏高。

测量本身会把 Q 拉低。高 Q 谐振电路的阻抗在谐振点变化极快,探头和仪器的输入电容(示波器探头约 10 pF)挂上去就会明显改变谐振频率和 Q 值。实测得到的 Q 通常低于计算值,差距越大说明被测电路的实际 Q 越高、越经不起加载。