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Q值:各概念区分<滤波器的带宽是指滤波器两>

Q值:各概念区分

从能量的角度,主要是针对谐振或者电感的Q值:

电感Q值:也叫电感的品质因子,是衡量电感器件的主要参数。是指电感器在某一频率的交流电压下工作时,所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比。电感器的Q值越高,其损耗越小,效率越高。也可以定义为无功功率除以有功功率。

理想电感本身是不能消耗能量的,而实际的电感是有损耗的。电感在一个充放电周期内,储存并释放的能量为无功能量,而因为这个过程额外损耗的能量就是有功能量,损耗的能量主要作为热量耗散。而两者的比值就是电感的Q值。所以电感的Q值越高,损耗越小。

Q值一般统称品质因数,它是衡量一个元件或谐振回路性能的一个无量纲单位。简单地说是理想元件与元件中存在的损耗的比值。这个元件可以是电感、电容、介质谐振器、声表面波谐振器、晶体谐振器或LC谐振器。

Q值滤波器:

带通滤波器, Q 被定义为中心频率fm 与两侧一3dB频率点之间的带宽之比。(滤波器的一个评判指数,主要是针对幅值谱,适用于窄带通和一般的带通滤波)

低通和高通滤波器, Q 表示了极点的品质, 并定义为

当Q值很大时, 这个Q值可以用图形表示为0 dB直线与滤波器增益响应中峰值点之间的 距离

 当Q>3时,用图形近似法来计算是很准确的。当Q值比较低时, 用图形法得出的数值与 理论值相差甚大。但我们所关心的只是那些高Q值的情况,因为Q值越高,滤波器就越趋于不 稳定。

上下两截止频率之间的频率范围称为滤波器带宽,或-3dB带宽,单位为Hz。带宽决定着滤波器分离信号中相邻频率成分的能力——频率分辨力。在电工学中,通常用Q代表谐振回路的品质因数。在二阶振荡环节中,Q值相当于谐振点的幅值增益系数, Q=1/2ξ(ξ——阻尼率)。对于带通滤波器,通常把中心频率f0和带宽 B之比称为滤波器的品质因数Q。例如一个中心频率为500Hz的滤波器,若其中-3dB带宽为10Hz,则称其Q值为50。Q值越大,表明滤波器频率分辨力越高。

谐振电路(振荡电路)具有选频功能,所以说实际上RLC谐振电路是窄带宽的带通滤波器,而谐振的中心频率是指交流阻抗的虚部为零的情况,即无电路响应中无感抗和容抗的频率,此事阻抗全部由电阻提供,且达到阻抗最小值。

总的来说,对于谐振电路(振荡电路)来说,即窄带宽的带通滤波器,其品质因子为电路中的容性阻抗和感性阻抗相抵消的值,即如串联/并联电路中,电容和电感的电压/电流同大小而反向,该值为单个值。而一般的带通滤波是有通带的,即不是单个频率点的滤波器。

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