LC谐振频率计算器 | f=1/(2π√LC)

计算LC谐振电路的谐振频率(f=1/(2π√LC))。已知频率和电感,反向计算所需电容值。

使用说明

  • 计算谐振频率:输入电感(L)和电容(C)值及单位,点击"计算谐振频率"。
  • 从频率求电容:输入频率和电感值,点击"计算所需电容"。
  • 从频率求电感:输入频率和电容值,点击"计算所需电感"。
  • 结果包括谐振频率、角频率 ω=2πf 和等效波长。
  • 可用于设计谐振回路、射频滤波器和振荡器。

关于LC谐振

LC谐振公式

LC电路谐振频率:f = 1/(2π√(LC)),L 以亨利计、C 以法拉计。在该频率下,感抗 XL = 2πfL 与容抗 XC = 1/(2πfC) 相等并相互抵消,电路呈纯阻性(理想情况下阻抗为零的串联谐振或阻抗最大的并联谐振)。这种相消正是谐振的本质。

串联谐振与并联谐振

串联LC电路谐振时,阻抗最小(理想情况为零),电流最大,用于带通滤波器和串联调谐电路。并联(谐振回路)LC电路谐振时,阻抗最大,电源电流最小,用于振荡器、射频放大器和阻抗匹配网络中的谐振回路。

品质因数 Q

品质因数 Q = (1/R)√(L/C) 描述谐振峰的尖锐程度。高 Q 意味着窄而高的谐振峰(频率选择性好),低 Q 给出宽而平的响应。实际 LC 电路总有一定的电阻(导线电阻、磁芯损耗),限制了 Q 值。RF 谐振回路 Q 值通常为50–300,石英晶体的 Q 值可达1万到10万。

LC电路中的能量振荡

谐振时,能量在电感的磁场和电容的电场之间交替振荡。电容充满时电感电流为零;电容通过电感放电时电流建立、磁场储能。这一过程以谐振频率正弦振荡。理想(无损)电路中振荡永远持续,是电子振荡器的工作基础。

主要特性

  • 使用 f=1/(2π√LC) 从 L 和 C 计算谐振频率
  • 支持从已知频率反推 L 或 C
  • 显示角频率 ω 和等效波长
  • 支持 nH 至 H 和 pF 至 µF 的宽范围输入

常见应用

  • 射频振荡器谐振回路设计
  • LC带通和带阻滤波器调谐
  • 射频功率放大器阻抗匹配
  • 晶体替代谐振器设计
  • 谐振原理教学演示