LC串聯諧振要杜絕嗎？這篇詳細講解真絕了……

本文講解了LC串聯諧振現象及如何避免諧振引起雜訊放大的問題。當增益大於1時，雜訊被放大，諧振頻率處的增益非常高。使用LC濾波器時，負載阻抗、雜訊源內阻、電感和電容值等因素會影響濾波效果。通過增大電容或減小電感可以降低尖峰高度，但需注意諧振頻率的變化。

摘要由作者通過智能技術生成

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LC串聯諧振要杜絕嗎？這篇詳細講解真絕了......

一個電感＋一個電容串聯，在某個特定的頻率，就會發生諧振，這個就是諧振頻率。

那麼，雜訊是如何被放大的？

當輸出與輸入的比值，即增益。如果增益>1，那就說明被放大了。

如上圖，1uH為電感，1uF電容的增益。

在低頻的狀態下，增益基本為1，即不放大不衰減。

在諧振頻率處，有一個非常高的尖峰。

在這裏設定的器件為理想器件，從理論上來講尖峰為窮大，諧振頻率旁的增益是非常高的。

當頻率比較高時，隨著頻率的升高，增益會下降，也就是衰減了信號。

如果將諧振頻率處的增益降到0.7左右，那就是很不錯的低通濾波器了。

不過，電感和電容都是非耗能器件，如果沒有電阻器件的引入，在諧振頻率處，增益會等於無窮大。

這裏有個問題：為什麼有時使用LC濾波器效果反而更差？

由於濾波電路是需要接負載的，信號濾波以後接入了負載，增益會變得不一樣，如下圖：加入了負載。

加入負載後不同RL的增益曲線：

當負載電阻越小，諧振處的增益就越小，雜訊放大（諧振引起）的可能性就越小。

在實際電路中的負載有低阻和高阻之分。相對來講低阻負載不太容易發生加入濾波器效果更差的情況。

由於負載的不同，會出現：同樣的LC濾波器在加入不同的電路出現了不同的效果，可能效果更好，也可能效果更差。

因此，負載阻抗越低，越不容易產生尖峰。

除了負載阻抗的影響，雜訊源內阻在諧振電路中也有很大關系。

實際應用中，雜訊型號是有一定內阻的。

（根據內阻不同加入內阻參量）

如圖，為排除負載電阻的影響，將其設為高阻態：統一RL=1MΩ，以不同Rs來分析。

得出：內阻越大，越不容易產生尖峰，內阻越小則相反。

此外，電感和電容值也存在影響，如下圖：

得出：電容增大，尖峰變小。

也就是說，當遇到諧振引起雜訊變大時，增大電容可以適當降低雜訊。

不過注意，當尖峰變小，僅僅只是最高點變小了，但卻引起了諧振的頻率的降低，新的諧振點要比原來的增益更高。

也就是說如果雜訊正好在這個頻率段，那改變後的效果可能就變得更差。

那如果我們加入更大的電容呢？

比如將電容加到100uF，如果諧振點都沒有放大作用，那麼基本整個頻段都沒有放大作用了。

具體加入多大的電容能夠避免尖峰的出現，其實跟信號源內阻Rs,負載阻抗RL、電感L有一定關係。

當內阻RS從0.1增加到1，電容不用增大到100uF，保持原來的1uf也不會出現尖峰了。

得出：減小電感，可以降低尖峰的高度。

因此，大部分的電路想要降低尖峰，都可以通過增大電容或者減小電感。如果是使用LC濾波器發生了雜訊變大，可以增大電容或者減少電感。

串聯諧振電路的特點：

1.阻抗呈電阻性，阻抗最小，電流最大

2.電感和電容兩端的電壓達到最大

就以上，下期講：MOS管G極串聯電阻如何抑制諧振？

（以上部分圖片與資料來源於網路）