学文网摘要：
本文从串联谐振回路的概述入手，对其基本原理、频率、品质因数进行了简介，并从Q对串联谐振回路阻抗的影响、Q与谐振状态下L、C中电流及电压的关系和Q与通频带的关系这三个方面分析了影响串联谐振回路的主要因素，最后对串联谐振回路在电子技术中的具体应用进行研究。
关键词：串联谐振回路；电子技术；阻抗
中***分类号：S126文献标识码： A 文章编号：
串联谐振在具有电阻R、电感L和电容C元件的交流电路当中，电路两端的电压及其中的电流相位通常是不一样的。当对电路元件L或是C的参数或是电源频率进行相应的调节后，便可以使其位相相同，此时整个电路会呈现出纯电阻性，当电路达到这种状态时，便被称之为谐振。在谐振的状态下，电路的总阻抗能够达到近似极值或极值。研究谐振的主要目的是搞清谐振的特征，并将其充分应用到科学和技术上。基于此点，本文就串联谐振回路在电子技术中的应用进行浅谈。
一、串联谐振回路概述
（一）基本原理
通常情况下，由电容器和电感线圈联合构成的单个振荡回路被称之为单振荡回路，而信号源与电容和电感进行串接构成得回路即串联振荡回路。串联振荡回路最为显著地特性之一是其阻抗在某一个特定的频率上具有最小值，当偏离这个特定的频率时，阻抗变化会迅速增大，这种特性被称为谐振特性，这个频率被称为谐振频率。谐振回路最主要的作用是选频和滤波，这也是其在电子技术中的应用方向。
（二）串联谐振回路的频率
当X=0，=R时，
X=L-=0
上式表示的就是谐振回路的电抗。谐振频率可用式（1）表示
=，（1）
式（1）表明，谐振回路的频率与回路L和C参数有关。
谐振电阻可以用式（2）表示：
(2)
（三）品质因数Q
谐振时，L=设容抗或是感抗与回路的损耗电阻R的比值定义为谐振回路的品质因数Q，则
Q= （3）
经过大量的验证结果表明，品质因数Q的值通常要比1大很多。当谐振发生时，L==，将Q代入可以得到
（4）
因此，在串联谐振时，电感L与电容C上的电压达到最大值且为输入信号电压的Q倍，所以串联谐振又被称之为电压谐振，基于这一原因，在具体应用中，应当注意回路元件的耐压问题，若是元件的耐压等级不够，可能会因为电压过高造成元件损坏。
二、影响串联谐振回路的主要因素分析
（一）Q对串联谐振回路阻抗的影响
对于谐振状态下的串联回路而言，即感抗容抗相等，并且代数的和为零，那么可对品质因数Q进行如下诠释：串联谐振回路的品质因数即谐振时回路中的感抗或是容抗值与电阻值得比。
（5）
由式（5）可知，在谐振发生时，回路当中的总阻抗由R单独决定，由于谐振时，故此=R。此外，还可得出如下结论：在串联谐振回路中元件参数一定的前提下，回路中的电阻R越小，品质因数Q的值越大，假设R为0，那么品质因数Q为，这一结论为提高谐振回路中的Q值提供了可靠的依据。
（二）Q与谐振状态下L、C中电流及电压的关系
在串联谐振回路当中，发生谐振时各个元件的电压值和电流值如***1所示。
***1 回路谐振示意***
由***1可知，在串联回路当中，电流I相同，并且此时的阻抗值最低，所以，电流I在谐振过程中取最大值Imax。此时电感及电容上的电压大小为激励电压的Q倍，这一数值要比激励电源电压高很多，具体的数值主要取决于品质因数Q值的大小。虽然它们的大小相同，但是符号却是相反的，这样一来便可以相互抵消，从而使整个串联回路中的L和C上的电压代数和为0，也就是说电源电压时全部加到电阻R上。
（三）Q与通频带的关系
所谓的通频带即传输系统当中的上限频率与下限频率见的频带宽度，可用BW=来表示。上限与下限频率可作如下定义：因传输信号的频率变化导致系统的实际传输系数下降为正常值得0.707倍所对应的高频端频率和低频端频率。对于一个运行正常的传输系统而言，要求其必须在通频带的范围内工作。通过查阅大量的文献得知，品质因数Q是影响通频带的重要参数之一，两者之间的关系式为BW=。由此不难看出，当回路当中的品质因数Q的值相对较大时，通频带较小，这就意味着该回路具有较好的频率选择性。
三、串联谐振回路在电子技术中的具体应用研究
（一）电子技术简介
所谓的电子技术具体是指根据电子学的原理，运用电子器件设计与制造某种特定功能的电路，以此来解决一些实际中的问题的学科。其中主要包括电力电子技术和信息电子技术两大部分，本文重点研究的是串联谐振回路在电力电子技术中的应用。在电力电子技术的应用中处于核心地位的是开关电源技术，既然涉及到了开关电源，就势必会有各种回路，按照串联谐振回路的特性，其在电力电子技术中的应用主要有以下几个方面，即在选频中的应用、滤波中的应用以及频率补偿中的应用，下面就此展开详细论述。
（二）串联谐振回路在电力电子技术中的应用
1.在选频中的具体应用。为了便于本文研究，以收音机的选频回路为例，该回路主要有以下三个部分组成：一次侧调谐线圈、二次侧耦合线圈以及可变电容，其中调谐线圈和可变电容组成了串联谐振选频回路。由于调谐线圈和耦合线圈都缠绕在磁棒上，当空气中各类不同频率的电磁波穿过磁棒时，会在调谐线圈上感应出不同频率的电动势。在对可变电容进行调节时，会时谐振回路的频率与其中的某一个信号的频率相等，此时便会产生出谐振，在这一过程中该频率的信号所产生出来的电流为最大，其它频率信号产生出来的电流则可忽略不计。故此，在调谐线圈两端能够获得该频率的较大信号，借助电磁耦合到二次侧便可以获得该频率信号，随后再将其送入到下一级回路当中进行处理。若是对可变电容进行调节后，能够获得所需要的频率信号，这样便可以达到选频的目的。通过大量的实践表明，这种选频回路可在各种接收设备中应用，如无线电对讲机、无线调频话筒、电视机等等。
2.在滤波中的应用。利用串联谐振回路的阻抗特性，可以对某一频率滤波。当串联谐振回路发生谐振时，谐振频率的信号回路阻抗最小，而偏离频率信号的回路阻抗较大，将之串接在电路中便能够将其它信号滤除掉。举个简单的例子说明一下：在某些接收设备中，为了抑制特定频率对接收信号的干扰，可以采用串联谐振回路对这些特定频率进行吸收，如电视机为了抑制相邻高频道***像中频载频的干扰，在设计时一般都是采用串联谐振回路。
3.在频率补偿中的应用。在串联谐振调音频率补偿回路中，以频率为15KHz的高音为例对频率补偿的具体过程进行说明。由于该高音及其附近频率的信号阻抗相对较小，当可变电容调节至中间位置时，经验证对该频率并未起到补偿作用，继续向上调节后，因基极对地负反馈电阻逐步减小，从而使该频率信号获得提升补偿。由此可知，串联谐振回路能够起到频率补偿的作用。
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