Działanie obwodu szeregowego i równoległego rezonansu LC

Obwody, które mają elementy L, C, mają specjalne właściwości ze względu na ich charakterystykę częstotliwościową częstotliwość Vs prąd , napięcie i impedancja. Charakterystyki te mogą mieć ostre minimum lub maksimum przy określonych częstotliwościach. Zastosowania tych obwodów dotyczą głównie nadajników, odbiorników radiowych i odbiorników telewizyjnych. Rozważ obwód LC w który kondensator i cewka indukcyjna są połączone szeregowo przez źródło napięcia. Połączenie tego obwodu ma unikalną właściwość rezonowania z dokładną częstotliwością określaną jako częstotliwość rezonansowa. W tym artykule omówiono, czym jest obwód LC, działanie rezonansowe prostego szeregowego i równoległego obwodu LC.

Co to jest obwód LC?

Obwód LC nazywany jest również obwodem zbiornika, obwód strojony lub obwód rezonansowy to obwód obwód elektryczny zbudowany z kondensatora oznaczonego literą „C” i induktor oznaczone połączoną ze sobą literą „L”. Obwody te są używane do wytwarzania sygnałów o określonej częstotliwości lub do przyjmowania sygnału z bardziej złożonego sygnału o określonej częstotliwości. Obwody LC są podstawowe elementy elektroniki w różnych urządzeniach elektronicznych, zwłaszcza w sprzęcie radiowym używanym w obwodach takich jak tunery, filtry, miksery częstotliwości i oscylatory. Główną funkcją obwodu LC jest generalnie oscylacja z minimalnym tłumieniem.

Obwód LC

Rezonans obwodów serii LC

W konfiguracji obwodu szeregowego LC kondensator „C” i cewka indukcyjna „L” są połączone szeregowo, co pokazano na poniższym obwodzie. Suma napięcia na kondensatorze i cewce jest po prostu sumą całego napięcia na otwartych zaciskach. Przepływ prądu w zacisku + Ve obwodu LC jest równy prądowi płynącemu zarówno przez cewkę (L), jak i kondensator (C)
v = v_L+ v_do

i = i_L= ja_do

Kiedy „X_L’Wzrasta wielkość reaktancji indukcyjnej, a następnie wzrasta również częstotliwość. W ten sam sposób, podczas gdy „X_do’Wielkość reaktancji pojemnościowej maleje, a następnie częstotliwość maleje.

Rezonans obwodów serii LC

Przy jednej określonej częstotliwości dwie reaktancje X_Li X_domają taką samą wielkość, ale odwrócone w znaku. Więc ta częstotliwość jest nazywana częstotliwością rezonansową, która jest oznaczona przez obwód LC.

Dlatego w rezonansie

X_L= -X_do

ωL = 1 / ωC

ω = ω0 = 1 / √LC

Co jest określane jako rezonansowa częstotliwość kątowa obwodu? Zmieniając częstotliwość kątową na częstotliwość, stosuje się następujący wzór

f0 = ω0 / 2π √LC

W konfiguracji obwodu LC rezonansu szeregowego, dwa rezonanse X_doi X_Lanulować się nawzajem. W rzeczywistych, a nie idealnych elementach, przepływ prądu jest przeciwny, generalnie przez rezystancję uzwojeń cewki. Dlatego prąd dostarczany do obwodu jest maksymalny przy rezonansie.

Obwód akceptacyjny definiuje się, gdy In Lt f  f0 jest maksimum, a impedancja obwodu jest zminimalizowana.

Dla fL << (-X_do). Zatem obwód jest pojemnościowy

Dla fL>> (-X_do). Zatem obwód jest indukcyjny

Rezonans równoległego obwodu LC

W równoległej konfiguracji obwodu LC, kondensator „C” i cewka „L” są połączone równolegle, co pokazano na poniższym obwodzie. Suma napięcia na kondensatorze i cewce jest po prostu sumą całego napięcia na otwartych zaciskach. Przepływ prądu w zacisku + Ve obwodu LC jest równy prądowi płynącemu zarówno przez cewkę (L), jak i kondensator (C)

v = v_L= w_do

i = i_L+ i_do

Niech opór wewnętrzny „R” cewki. Kiedy dwa rezonanse X_doi XL, bierne prądy gałęzi są takie same i przeciwstawne. Dlatego znoszą się nawzajem, aby zapewnić jak najmniejszy prąd w linii kluczowej. Gdy całkowity prąd jest minimalny w tym stanie, całkowita impedancja wynosi max. Częstotliwość rezonansowa jest podana przez

f0 = ω0 / 2π = 1 / 2π √LC

Należy zauważyć, że prąd dowolnej gałęzi biernej nie jest minimalny przy rezonansie, ale każda jest podawana indywidualnie poprzez oddzielenie napięcia źródła „V” przez reaktancję „Z”.

Rezonans równoległego obwodu LC

Stąd, zgodnie z Prawo Ohma I = V / Z

Obwód odrzucający można zdefiniować jako, gdy prąd linii jest minimalny, a całkowita impedancja jest maksymalna przy f0, obwód jest indukcyjny, gdy poniżej f0, a obwód jest pojemnościowy, gdy powyżej f0

Zastosowania obwodu LC

• Zastosowania rezonansu szeregowych i równoległych obwodów LC obejmują głównie systemy łączności i przetwarzanie sygnałów
• Powszechnym zastosowaniem obwodu LC jest strojenie radiowych TX i RX. Na przykład, kiedy dostroimy radio do dokładnej stacji, wówczas obwód ustawi rezonans dla tej określonej częstotliwości nośnej.
• Szeregowy rezonansowy obwód LC służy do zapewnienia powiększenia napięcia
• Równoległy obwód rezonansowy LC służy do zapewnienia aktualnego powiększenia, a także jest używany w RF obwody wzmacniacza jako impedancja obciążenia, wzmocnienie wzmacniacza jest maksymalne przy częstotliwości rezonansowej.
• Zarówno szeregowe, jak i równoległe obwody rezonansowe LC są używane w nagrzewaniu indukcyjnym
• Obwody te działają jako rezonatory elektroniczne, które są niezbędnym elementem w różnych zastosowaniach, takich jak wzmacniacze, oscylatory, filtry, tunery, miksery, tablety graficzne, karty zbliżeniowe i znaczniki bezpieczeństwa X_Li X_do

Tak więc chodzi o obwód LC, działanie szeregowe i równoległe obwody rezonansowe i jego zastosowania. Mamy nadzieję, że lepiej zrozumieliście tę koncepcję. Ponadto wszelkie pytania dotyczące tej koncepcji lub projekty elektryczne i elektroniczne , proszę podać cenne sugestie w sekcji komentarzy poniżej. Oto pytanie do Ciebie, jaka jest różnica między obwodami LC rezonansu szeregowego i równoległego rezonansu?

Kredyty fotograficzne:

• Obwód LC wikimedia
• Rezonans obwodów serii LC stack.imgur
• Rezonans równoległego obwodu LC learnabout-electronics