電容、電感與交流電路
品質因數(Q)
當共振電路振鈴時,鈴聲持續多久、調諧又有多尖銳?品質因數 Q 同時回答這兩件事:它衡量共振有多純、損耗有多低。高 Q 電路像一口調得精準的鐘,敲出清亮悠長的音;低 Q 的則像沉悶的一聲,很快就消失。
Q 是每個週期儲存的能量與損失的能量之比。對一個共振峰而言,它也等於共振頻率除以頻寬:Q = f0 / 頻寬。所以一個中心在 5 kHz、通過 250 Hz 寬頻帶的濾波器,Q = 5000/250 = 20。Q 高代表又窄又有選擇性的峰;Q 低代表又寬又溫和的峰。電阻是 Q 的敵人;它就是那個讓振鈴衰減的損耗。
Q 決定收音機調諧器的選擇性、振盪器頻率的穩定度,以及濾波器在邊緣附近峰起或振鈴的程度。誠實的提醒:Q 並非愈高愈好。非常高 Q 的濾波器面對快速訊號會振鈴與過衝,而且對元件值是否精確很敏感;Q 太低又會糊成一團、缺乏選擇性。好的設計是刻意選一個 Q,而不是一味把它最大化。
一個調諧到 100 MHz、Q = 100 的收音機前端,其頻寬為 100 MHz/100 = 1 MHz,寬到容得下這個電台,又窄到能拒斥鄰台。
Q 決定調諧有多窄。
Q 並非自動愈高愈好。它帶來振鈴、過衝以及對元件公差的敏感;設計是刻意選一個 Q。
又稱
另見