探究LC电路的特点

（1）LC串联谐振电路的特点

LC串联谐振电路是指将电感器和电容器串联后形成的，且为谐振状态（关系曲线具有相同的谐振点）的电路，如图3-14所示。在串联谐振电路中，当信号接近特定的频率时，电路中的电流达到最大，这个频率称为谐振频率。

图3-14 LC串联谐振电路及电流和频率的关系曲线

图3-15所示为不同频率信号通过LC串联电路的条件示意图。由图可知，当输入信号经过LC串联电路时，根据电感器和电容器的特性，信号频率越高电感的阻抗越大，而电容的阻抗则越小，阻抗大则对信号的衰减大，频率较高的信号通过电感会衰减很大，而直流信号则无法通过电容器。当输入信号的频率等于LC谐振的频率时，LC串联电路的阻抗最小。此频率的信号很容易通过电容器和电感器输出。此时LC串联谐振电路起到选频的作用。

（2）LC并联谐振电路的特点

LC并联谐振电路是指将电感器和电容器并联后形成的，且为谐振状态（关系曲线具有相同的谐振点）的电路，如图3-16所示，在并联谐振电路中，如果线圈中的电流与电容中的电流相等，则电路就达到了并联谐振状态。在该电路中，除了LC并联部分以外，其他部分的阻抗变化几乎对能量消耗没有影响。因此，这种电路的稳定性好，比串联谐振电路应用得更多。

图3-15 LC串联谐振电路

图3-16 LC并联谐振电路的结构及电流和频率的关系曲线

图3-17所示为不同频率的信号通过LC并联谐振电路时的状态，当输入信号经过LC并联谐振电路时，同样根据电感器和电容器的阻抗特性，较高频率的信号则容易通过电容器到达输出端，较低频率的信号则容易通过电感器到达输出端。由于LC回路在谐振频率f₀处的阻抗最大，谐振频率点的信号不能通过LC并联振荡电路。

图3-17 不同频率的信号通过LC并联谐振电路时的状态(www.xing528.com)

【特别提示】

表3-1示出了并联谐振电路和串联谐振电路的特性。

表3-1 并联谐振电路和串联谐振电路的特性

（3）RLC电路的特点

RLC电路是指电路中由电阻器、电感器和电容器构成的电路单元。由前述可知，在LC电路中，电感器和电容器都有一定的电阻值，如果电阻值相对于电感的感抗或电容的容抗很小时，往往会被忽略，而在某些高频电路中，电感器和电容器的阻值相对较大，就不能忽略，原来的LC电路就变成了RLC电路，如图3-18所示。

图3-18 RLC电路

【特别提示】

电感器的感抗是与传输的信号频率有关的，对低频信号电感的感抗较小，而对高频信号的感抗会变得很大。电容器的容抗变化规律与电感相反，频率越高其容抗越小。

在LC谐振电路中，其频率特性除与LC的值（感抗值和容抗值）有关外，还与LC元件自身的电阻值有关，电阻值越小，电路的损耗则越小，频谱曲线的宽度越窄，当需要频率响应有一定的宽度时，就需要其中的电阻值大一些，电阻值成为调整频带宽度的重要因素，如图3-19所示，这种情况下就需要考虑LC电路中的电阻值对电路的影响，有时还需要附加电阻。

图3-19 谐振电路中电阻值与频带宽度的关系