LC振荡电路简介

lc振荡电路

LC振荡电路，是指用电感L、电容C组成选频网络的振荡电路，用于产生高频正弦波信号，常见的LC正弦波振荡电路有变压器反馈式LC振荡电路、电感三点式LC振荡电路和电容三点式LC振荡电路。LC振荡电路的辐射功率是和振荡频率的四次方成正比的，要让LC振荡电路向外辐射足够强的电磁波，必须提高振荡频率，并且使电路具有开放的形式。

LC振荡电路运用了电容跟电感的储能特性，让电磁两种能量交替转化，也就是说电能跟磁能都会有一个最大最小值，也就有了振荡。不过这只是理想情况，实际上所有电子元件都会有损耗，能量在电容跟电感之间互相转化的过程中要么被损耗，要么泄漏出外部，能量会不断减小，所以实际上的LC振荡电路都需要一个放大元件，要么是三极管，要么是集成运放等数电LC，利用这个放大元件，通过各种信号反馈方法使得这个不断被消耗的振荡信号被反馈放大，从而最终输出一个幅值跟频率比较稳定的信号。频率计算公式为f=1/[2π√(LC)]，

其中f为频率，单位为赫兹(Hz);L为电感，单位为亨利(H);C为电容，单位为法拉(F)。

工作原理

开机瞬间产生的电扰动经三极管V组成的放大器放大，然后由LC选频回路从众多的频率中选出谐振频率f0。并通过线圈L1和L2之间的互感耦合把信号反馈至三极管基极。设基极的瞬间电压极性为正。经倒相集电压瞬时极性为负，按变压器同名端的符号可以看出，L2的上端电压极性为负，反馈回基极的电压极性为正，满足相位平衡条件，偏离f0的其它频率的信号因为附加相移而不满足相位平衡条件，只要三极管电流放大系数B和L1与L2的匝数比合适，满足振幅条件，就能产生频率f0的振荡信号。

LC振荡电路物理模型的满足条件

①整个电路的电阻R=0(包括线圈、导线)，从能量角度看没有其它形式的能向内能转化，即热损耗为零。

②电感线圈L集中了全部电路的电感，电容器C集中了全部电路的电容，无潜布电容存在。

③LC振荡电路在发生电磁振荡时不向外界空间辐射电磁波，是严格意义上的闭合电路，LC电路内部只发生线圈磁场能与电容器电场能之间的相互转化，即便是电容器内产生的变化电场，线圈内产生的变化磁场也没有按麦克斯韦的电磁场理论激发相应的磁场和电场，向周围空间辐射电磁波。

能产生大小和方向都随周期发生变化的电流叫振荡电流。能产生振荡电流的电路叫振荡电路。其中最简单的振荡电路叫LC回路。

振荡电流是一种交变电流，是一种频率很高的交变电流，它无法用线圈在磁场中转动产生，只能是由振荡电路产生。

充电完毕(放电开始)：电场能达到最大，磁场能为零，回路中感应电流i=0。

放电完毕(充电开始)：电场能为零，磁场能达到最大，回路中感应电流达到最大。

充电过程：电场能在增加，磁场能在减小，回路中电流在减小，电容器上电量在增加。从能量看：磁场能在向电场能转化。

放电过程：电场能在减少，磁场能在增加，回路中电流在增加，电容器上的电量在减少。从能量看：电场能在向磁场能转化。

在振荡电路中产生振荡电流的过程中，电容器极板上的电荷，通过线圈的电流，以及跟电流和电荷相联系的磁场和电场都发生周期性变化，这种现象叫电磁振荡。

分析方法

LC电磁振荡过程涉及的物理量较多，且各个物理量变化也比较复杂。实际分析过程中，如果注意到电场量(电场能、电荷量、电压、电场强度)和磁场量(磁场能、电流强度、磁感应强度)的异步变化，电场量、磁场量各自的同步变化，充分利用包含电场能、磁场能在内的能量守恒，由能量变化辐射其他物理变化，就可快速地弄清各物理量的变化情况，判断电路所处的状态。

电学参数

内部阻抗，容抗为-i/(ωC)，感抗为iωL，回路阻抗-i/(ωC)+iωL，并联阻抗iωL/(1-ωωCL)。当ω*ω=1/(CL)时，回路阻抗为零，不需要外界电压，回路中电流也不会消失。这时，并联阻抗最大。

lc振荡电路频率怎么计算_lc振荡电路频率计算(计算公式)

电感的感抗RL=2πfL，电容的容抗Rc=1/2πfC。

式中交流电的频率f的单位为Hz(赫兹)，电感的单位为H(亨)，电容的单位为f(法拉)。

当电感的感抗等于电容的容抗时，该交流电的频率就是LC振荡电路的振荡频率，即：

RL=2πfL=Rc=1/2πfC，整理后可得到公式

f^2=1/(4π^2CL)，即LC振荡电路的频率：

LC振荡电路的频率公式是

f=1/(2π√(CL)

f=1/[2π √(LC)

分母是周期

电感越大，频率越小，当然是在其他条件不变的情况下。

电感是储能元件，多用于电源滤波回路、LC振荡电路、中低频的滤波电路等，其应用频率范围很少超过50MHz。对电感而言，它的感抗是和频率成正比的。这可 以由公式：XL = 2πfL 来说明，其中XL是感抗（单位是Ω）。例如：一个理想的10mH电感，在10 kHz时，感抗是628Ω；在100 MHz时，增加到6.2MΩ。因此在100MHz 时，此电感可以视为开路（open circuit）。在100MHz时，若让一个讯号通过此电感，将会造成此讯号品质的下降。

磁珠（ferrite bead）的材料是铁镁或铁镍合金，这些材料具有有很高的电阻率和磁导率，在高频率和高阻抗下，电感内线圈之间的电容值会最小。磁珠通常只适用于高频电 路，因为在低频时，它们基本上是保有电感的完整特性（包含有电阻和抗性分量），因此会造成线路上的些微损失。而在高频时，它基本上只具有抗性分量 （jωL），并且抗性分量会随着频率上升而增加。象一些RF 电路，PLL，振荡电路，含超高频存储器电路（DDR,SDRAM,RAMBUS 等）都需要在电源输入部分加磁珠。实际上，磁珠是射频能量的高频衰减器。其实，可以将磁珠视为一个电阻并联一个电感。在低频时，电阻被电感「短路」，电流 流往电感；在高频时，电感的高感抗迫使电流流向电阻。本质上，磁珠是一种「耗散装置（dissipative device）」，它会将高频能量转换成热能。因此，在效能上，它只能被当成电阻来解释，而不是电感。

0欧电阻的作用如下：

1,在电路中没有任何功能，只是在PCB 上为了调试方便或兼容设计等原因。

2,可以做跳线用，如果某段线路不用，直接补贴该电阻即可（不影响外观）

3,在匹配电路参数不确定的时候，以0ohm代替，实际调试的时候，确定参数，再以具体数值的元件代替。

4,想测某部分电路的耗电流的时候，可以去掉0ohm电阻，接上电流表，这样方便测耗电流。

5,在布线时,如果实在布不过去了,也可以加一个0ohm的电阻(感觉应该是用直插的，不应该是表贴的[luther.gliethttp])

6,在高频信号下，充当电感或电容。（与外部电路特性有关）电感用，主要

是解决EMC问题。（如地与地，电源和IC Pin 间）

7,单点接地（指保护接地、工作接地、直流接地在设备上相互分开,各自成为独立系统。）

8,熔丝作用电感

①模拟地和数字地单点接地

只 要是地，最终都要接到一起，然后入大地。如果不接在一起就是”浮地”，存在压差，容易积累电荷，造成静电。地是参考0电位，所有电压都是参考地得出的，地 的标准要一致，故各种地应短接在一起。人们认为大地能够吸收所有电荷，始终维持稳定，是最终的地考点。虽然有些板子没有接大地，但发电厂是接大地的，板子 上的电源最终还是会返回发电厂入地。如果把模拟地和数字地

大面积直接相连，会导致互相干扰。不短接又不妥，理由如上有四种方法解决此问题：

1、用磁珠连接； 磁珠的等效电路相当于带阻限波器，只对某个频点的噪声有显著抑制作用，使用时需要预先估计噪点频率，以便选用适当型号。对于频率不确定或无法预知的情况，磁珠不合。

2、用电容连接； 电容隔直通交，易造成浮地。

3、用电感连接； 电感体积大，杂散参数多，不稳定。

4、用0 欧姆电阻连接； 0 欧电阻相当于很窄的电流通路，能够有效地限制环路电流，使噪声得到抑制。电阻在所有频带上都有衰减作用(0 欧电阻也有阻抗)，这点比磁珠强。

②跨接时用于电流回路

当分割电地平面后，造成信号最短回流路径断裂，此时，信号回路不得不绕道，形成很大的环路面积，电场和磁场的影响就变强了，容易干扰/被干扰。在分割区上跨接0 欧电阻，可以提供较短的回流路径，减小干扰。

③配置电路

一般，产品上不要出现跳线和拨码开关。有时用户会乱动设置，易引起误会，为了减少维护费用，应用0 欧电阻代替跳线等焊在板子上。空置跳线在高频时相当于天线，用贴片电阻效果好。

④其他用途：

A、布线时跨线 B、调试/测试用 C、临时取代其他贴片器件 D、作为温度补

偿器件更多时候是出于EMC 对策的需要。另外，0 欧姆电阻比过孔的寄生电感小，而且过孔还会影响地平面（因为要挖孔）。