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了解RLC电路中的谐振角频率
如果您的PCB设计由串联RLC电路组成，则您应该了解谐振角频率，因为它是从RLC电路派生的应用的基础。但首先，让我们看一下RLC电路中存在的元素。
RLC电路具有电阻器，电感器和电容器。它应由交流电源驱动。在不同的频率下，电感器和电容器的特性会发生变化。电感电抗由X L =2πfL计算，而电容电抗由X c = 1 /2πfC给出。X L和X L都由频率F确定。
术语角频率是每单位时间波形变化率的度量。它以弧度/秒为单位，用符号ω表示。角频率的公式为ω=2πf。
共振角频率是指在特定频率下X L和X c的振幅相等的条件。感抗和容抗同相相隔180°，并且在谐振角频率处相互抵消。因此，RLC电路在谐振频率下的总阻抗由Z = R给出，这意味着该电路变成纯电阻性的。
计算共振角频率
在谐振频率下，容抗和感抗具有相同的幅度，但相位相反。
如果角度对于拍摄自拍照至关重要，则导出谐振角频率就是要记住电容和电感抗的振幅相等，但相位相反。两个参数之间的关系用该方程式表示。
X L = X C
要么
2πfL= 1 /2πfC
将ω=2πf替换为方程式可得出：
ωL= 1 /ωC。
ω 2 = 1 / LC
通过进一步简化以下等式，可以获得谐振角频率：
ω= 1 /√LC
从方程式可以明显看出，谐振频率仅取决于电容器和电感器的值。改变或增加电路电阻不会影响角谐振频率。
当使用具有由上式计算的值的交流电源时，串联RLC电路会谐振工作。在谐振时，电感器和电容器相当于短路。因此，总阻抗为最小值，电流为峰值。
RLC电路及其在谐振下的工作能力已在各种应用中找到了解决之道。甲带通滤波器工作于谐振频率的原理，以允许在选定的频率的信号通过，同时在较高和较低的范围衰减等。电视接收器和智能手机也使用相同的原理。
当LC元件并联配置时，它可以用作振荡电路来稳定振荡器电路。通过谐振操作，阻抗保持最小，能量传递达到最大。
谐振角频率的带宽和Q因子
谐振角频率带宽根据Q因子而变化。
除了确定角频率之外，还有一些参数在设计和分析RLC电路中很重要。在最大幅度下降-3 dB的两个点之间测量的带宽表示允许通过的频率范围。
带宽可以窄也可以宽，这取决于电路的Q因子。Q因子与带宽成反比。较高的Q因子会导致带宽变窄，反之亦然。
使用合适的PCB设计软件，可以轻松地计算出谐振角频率并创建RLC电路。