Схеми з елементами L і C мають особливі характеристики через їх частотні характеристики (такі як частота Vs, струм, напруга та імпеданс), які можуть мати значні мінімальні або максимальні значення на певних частотах. Застосування цих схем в основному стосується передавачів, радіоприймачів і телевізійних приймачів. Розглянемо LC-ланцюг, у якому конденсатори та котушки індуктивності з’єднані послідовно в джерелі живлення, і з’єднання цього контуру має унікальну характеристику резонансу на конкретній частоті, яка називається резонансною частотою. У цій статті розглядається, що таке LC-ланцюг, а також гармонічна робота простих послідовних і паралельних LC-ланцюгів.
Що таке LC-ланцюг?
LC-ланцюг, також відомий як контур накопичення енергії, контур налаштування або резонансний контур, — це контур, що складається з котушки індуктивності, вбудованої в конденсатор, позначений літерою «C» і з’єднаний літерою «L». Ці схеми використовуються для генерування сигналів певних частот або отримання сигналів із складених сигналів певних частот. LC-ланцюг є основним електронним компонентом у різних електронних пристроях, особливо в бездротових пристроях, таких як тюнери, фільтри, змішувачі та осцилятори. Основною функцією LC-ланцюга зазвичай є коливання з мінімальним демпфуванням.
Серія LC контуру резонансу
В аряд резонансКонфігурація LC-ланцюга, конденсатор "C" і індуктор "L" з'єднані послідовно, як показано на наступній схемі. Сума напруг на конденсаторі та котусі індуктивності є сумою загальних напруг на клемах відкритого ланцюга. Струм у ланцюзі LC + клема Ve дорівнює струму через котушку індуктивності (L) і конденсатор (C) v=v L+v C, i=i L=i C
Коли амплітуда індукованого реактивного опору "XL" збільшується, частота також зростає. Подібним чином, коли значення реактивного опору конденсатора "XC" зменшується, частота також зменшується.
Серія LC контуру резонансу
На певній частоті два реактивні опори XL і XC мають однакову величину, але протилежні знаки, тому ця частота називається резонансною частотою, представленою LC-контуром.
Тому в резонанс
X L = -X C
ωL= 1 /ωC
ω=ω0= 1 /√LC
Це називається резонансною кутовою частотою контуру. Перетворіть кутову частоту в частоту за такою формулою
f0 =ω0/2π√LC
В аряд резонансКонфігурація LC-ланцюга, два резонанси XC і XL компенсують один одного. У практичних, а не ідеальних компонентах потік струму зазвичай протилежний опору обмотки котушки. Тому струм, який подається в контур, є максимальним під час резонансу.
Визначення приймального ланцюга полягає в тому, що коли In Lt f і f0 максимальні, імпеданс ланцюга мінімальний.
Для ф
Для ф
Резонанс паралельного LC-ланцюга
У паралельній конфігурації LC-ланцюга конденсатор «C» і індуктивність «L» з’єднані паралельно, як показано на малюнку нижче. Сума напруг на конденсаторі та котусі індуктивності є сумою загальних напруг на клемах відкритого ланцюга. Струм у ланцюзі LC+Ve дорівнює струму, що проходить через котушку індуктивності (L) і конденсатор (C)
v = v L = v C
Я=IL +IC
Нехай внутрішній опір котушки дорівнює "R". Коли виникають два резонанси XC і XL, реактивні струми гілок однакові та протилежні, тому вони гасять один одного, щоб забезпечити мінімальний струм на ключовому дроті. Коли загальний струм мінімізується в цьому стані, загальний імпеданс максимізується, а резонансна частота визначається наступним рівнянням
f0 =ω0/2π= 1 /2π√LC
Зверніть увагу, що під час резонансу струм будь-якої реактивної гілки не є мінімальним. Але струм кожної реактивної гілки задається окремо шляхом відділення реактивної напруги "V" від реактивної напруги "Z".
Резонанс паралельного LC-ланцюга
Отже, згідно із законом Ома I=V/Z
Супресорну схему можна визначити таким чином: коли лінійний струм є мінімальним, а загальний імпеданс максимальним при f0, схема є індуктивною нижче f0 та ємнісною вище f0.