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品質因素諧振

品質因數(Quality Factor)是諧振電路的一個重要參數,它描述了諧振器的儲存能力和耗散能力之間的比值。在電路中,品質因數是指電容器電感器或者是電阻器的「好壞程度」。該值越高,說明元件能夠更好地存儲和釋放能量而不受損失,也就意味著電路回響的銳利度越高。品質因數代表了諧振器對信號的一種濾波特性,品質因數越大,諧振器產生共振時回響頻寬越窄,即難以承載過於寬頻的信號。品質因數可以直接影響到諧振電路的頻寬、阻抗匹配、輸出純度等性能指標。

對於RLC串聯諧振電路,品質因數Q為:

Q = 1 / (R/ω0L + G0C/ω0C)

對於RLC並聯諧振電路,品質因數Q為:

Q = ω0C/G0C

以上兩種電路的諧振頻率均為:

ω0 = √(1/LC)

在實際電路中,如電感線圈與電容並聯的電路,其品質因數為:

Q = 1 / (√(1-CR^2/L) - R/ω0L)

當電路發生諧振時,阻抗虛部為0,諧振頻率為:

ω0 = 1 / √(L/C)

只有當1-CR^2/L>0,即 L > CR^2時,電路才會發生諧振,否則電路不會發生諧振。如果L遠小於CR^2,則電路近似於並聯諧振的特性。