LC电路是如何产生振荡的

news/2024/5/18 23:55:54 标签: 单片机, 嵌入式硬件, stm32, 电路, 硬件

电容和电感是两个储能元件,当电源给电容充电完成后,

将开关切到电感,电电感两端的电压是一个正弦波,正弦波频率是:

这时我们称电感和电容产生了振荡。

当然由于电感和电容都是有损耗的,所以这种振荡会慢慢的衰减,直到振荡完全消失,类似于一个阻尼振荡。

下面我们来看下LC是如何产生振荡的.

假如电容充电完成后,上极板存储了正电荷,下极板存储了负电荷,然后把电容和电感连接起来,这时电容通过电感放电,电感电流方向是从上面流入,下面流出,电容存储的电能慢慢转换成电感的磁能。电容和电感两端的电压慢慢减小,流过电感的电流慢慢增大。

当电容存储的电能完全转换成电感的磁能时,电感和电容两端电压降为0,流过电感的电流为正向最大。

当电容电能释放完后,电感存储的磁能又会慢慢转换成电容的电能,这时流过电感电流的方向与上一步的方向保持不变,电感给电容反向充电,电容和电感两端电压会反向慢慢升高,流过电感的电流慢慢减小。

当电感存储的磁能完全转换成电容的电能时,电感和电容两端电压为负的最大,流过电感的电流为0。

然后电容又通过电感反向放电,电容存储的电能慢慢转换为电感的磁能,电感电流的方向是从下面流入,上面流出,与前面的电流方向相反。电容和电感两端的电压从负的最大慢慢减小,流过电感的电流反向慢慢变大。

当电容存储的电能完全转换成电感的磁能时,电感和电容两端电压降为0,流过电感的电流为反向最大。

当电容电能释放完后,电感存储的磁能再次转换成电容的电能,电流方向和上一步的电流方向相同。电感给电容正向充电,电感和电容两端电压慢慢升高,流过电感的电流反向慢慢减小,当电感存储的磁能完全转换成电容的电能时,电容和电感两端电压达到最大,流过电感的电流变为0。

然后电感和电容又会重复的进行上面的四个步骤,于是就产生了我们看到的振荡信号。

这就是LC电路产生振荡的一个过程,其实就是一个能量转换的过程。


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