LC 电路的作用

把电容和电感放到一起，就得到了无源世界里唯一能”选择频率”的组合。LC 电路的全部魅力都来自一件事：感抗与容抗随频率变化的方向相反，它们在某个频率上正好抵消。

两个器件各自的脾气见电容基础与电感基础。

一、LC 电路的作用总览

答：滤波、谐振、储能变换、阻抗匹配和扼流抗干扰。

LC 低通滤波电路与 LC 高通滤波电路图：低通为电感串联后电容对地，高通为电容串联后电感对地

图：左「LC 低通」——VCC 经电感 L 串联，输出节点经电容 C 到地；右「LC 高通」——VCC 经电容 C 串联，输出节点经电感 L 到地

类型	特性
LC 低通滤波（电源常用，滤高频杂波）	通低频直流，阻挡高频干扰
LC 高通滤波（阻隔低频，通过高频）	滤除低频分量，保留高频信号

Π 型 LC 低频滤波、T 型 LC 低频滤波和 T 型 LC 高频滤波三种电路图

图：左「Π 型 LC 低频滤波」——L 串联，C1、C2 两端对地；中「T 型 LC 低频滤波」——L1、L2 串联，中间节点经 C1 对地；右「T 型 LC 高频滤波」——C1、C2 串联，中间节点经 L1 对地

类型	结构与适用
Π 型 LC 低频滤波	两端电容对地分流杂波，中间电感阻碍交变干扰，多级抑制高低频噪声，滤波效果强，多用于电源 EMI 滤波
T 型 LC 低频滤波	两级电感阻挡交变干扰，中间电容对地泄放低频杂波，滤波衰减能力强，常用于直流电源降噪
T 型 LC 高频滤波	双电感阻挡高频信号，中间电容快速泄放高频干扰，高频抑噪效果突出，适配射频、高速线路滤波

海报版 LC 滤波电路图：LC 低通、LC 高通、Π 型 LC 低通、T 型 LC 高通与 T 型 LC 低通五种拓扑

图：五条并排——LC 低通（L 串联 + C 对地）、LC 高通（C 串联 + L 对地）、Π 型 LC 低通（L 串联 + C1 C2 对地）、T 型 LC 高通（C1 C2 串联 + L1 对地）、T 型 LC 低通（L1 L2 串联 + C1 对地）

💡 Π 与 T 的区别只看”对地元件有几颗”：两端对地（Π 型）擅长把杂波引走，中间对地（T 型）擅长把杂波挡住。所以 Π 型多用在电源输入端做 EMI 滤波，T 型多用在后级做降噪。

串联 LC 谐振电路与并联 LC 谐振电路图：串联为 L 与 C 串联后接 R，并联为 L 与 C 并联

图：左「串联 LC 谐振」——Vi 源、L 与 C 串联、R 串联收尾，虚线圈出 L-C 谐振部分；右「并联 LC 谐振」——L 与 C 并联（虚线圈出），R 与源串联

特性：固有频率处阻抗最小、电流最大，用于选频、陷波。

谐振频率：

$f_0 = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$

阻抗特性：

$Z = R + j\left(\omega L - \frac{1}{\omega C}\right)$

当 $\omega L = \dfrac{1}{\omega C}$ 时，电抗为 0，阻抗最小（等于 $R$ ），电流最大——这就是串联谐振。

特性：谐振频率下阻抗最大，常用于选频、振荡、阻波。

💡 两个谐振电路的用法恰好相反：串联谐振在 $f_0$ 处”让信号通过”（阻抗最小，可做陷波——把某个频率短路掉）；并联谐振在 $f_0$ 处”让信号停下”（阻抗最大，可做选频——只让某个频率的电压立起来）。前者用于”滤掉”，后者用于”选出”。

⚠️ $f_0 = \dfrac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$ 里 $L$ 和 $C$ 都在根号内，所以谐振频率对两个元件的误差都不敏感，却对元件本身的容差最敏感——实际电路里常用可调电容或可调磁芯来做微调，正是因为算出来的只是”大概落在哪”。

LC 电路是无源器件能达到的上限：它不需要电源、不消耗功率，仅靠感抗与容抗一个随频率升高、一个随频率降低这一对反向特性，就在某个频率上凭空造出了一个”选择”。射频世界的滤波器、振荡器、天线匹配网络，全是从这一个交点长出来的。