Kretser med L- og C-elementer har spesielle egenskaper på grunn av deres frekvenskarakteristikk (som frekvens Vs, strøm, spenning og impedans), som kan ha betydelige minimums- eller maksimumsverdier ved spesifikke frekvenser. Bruksområdene til disse kretsene involverer hovedsakelig sendere, radiomottakere og TV-mottakere. Tenk på en LC-krets der kondensatorer og induktorer er koblet i serie på strømforsyningen, og koblingen av kretsen har en unik karakteristikk av resonans ved en presis frekvens kalt resonansfrekvensen. Denne artikkelen diskuterer hva en LC-krets er, og den harmoniske operasjonen til enkle serie- og parallelle LC-kretser.
Hva er en LC-krets?
LC-krets, også kjent som energilagringskrets, innstillingskrets eller resonanskrets, er en krets som består av en induktor innebygd i en kondensator representert av bokstaven "C" og koblet sammen med bokstaven "L". Disse kretsene brukes til å generere signaler med spesifikke frekvenser eller motta signaler fra sammensatte signaler med spesifikke frekvenser. LC-krets er en grunnleggende elektronisk komponent i ulike elektroniske enheter, spesielt i trådløse enheter som tunere, filtre, miksere og oscillatorer. Hovedfunksjonen til LC-kretsen er vanligvis å oscillere med minimal demping.
Serie LC-kretsresonans
I enseriens resonansLC-kretskonfigurasjon, kondensator "C" og induktor "L" er begge koblet i serie, som vist i følgende krets. Summen av spenningene over kondensatoren og induktoren er summen av de totale spenningene over de åpne kretsterminalene. Strømmen i LC-kretsen+Ve-terminalen er lik strømmen gjennom induktoren (L) og kondensatoren (C) v=v L+v C, i=i L=i C
Når amplituden til den "XL"-induserte reaktansen øker, øker også frekvensen. På samme måte, når reaktansverdien til "XC"-kondensatoren synker, synker også frekvensen.
Serie LC-kretsresonans
Ved en spesifikk frekvens har to reaktanser XL og XC samme størrelse, men motsatte fortegn, derfor kalles denne frekvensen resonansfrekvensen, representert av en LC-krets.
Derfor i resonans
X L = -X C
ωL= 1 /ωC
ω=ω0= 1 /√LC
Dette kalles kretsens resonansvinkelfrekvens. Konverter vinkelfrekvens til frekvens ved å bruke følgende formel
f0 =ω0/2π√LC
I enseriens resonansLC-kretskonfigurasjon, de to resonansene XC og XL kansellerer hverandre. I praktiske, snarere enn ideelle komponenter, er strømmen vanligvis motsatt av motstanden til spoleviklingen. Derfor er strømmen som leveres til kretsen maksimal under resonans.
Definisjonen av en mottakskrets er at når In Lt f og f0 er maksimale, er impedansen til kretsen minimum.
For f
For f
Parallell LC-kretsresonans
I en parallell LC-kretskonfigurasjon er kondensator "C" og induktor "L" koblet parallelt, som vist i følgende figur. Summen av spenningene over kondensatoren og induktoren er summen av de totale spenningene over de åpne kretsterminalene. Strømmen i LC-kretsen+Ve-terminalen er lik strømmen som går gjennom induktoren (L) og kondensatoren (C)
v = v L = v C
I=IL +IC
La den indre motstanden til spolen være "R". Når to resonanser XC og XL oppstår, er de reaktive grenstrømmene de samme og motsatte, så de kansellerer hverandre for å gi minimumsstrømmen på nøkkeltråden. Når den totale strømmen er minimert i denne tilstanden, maksimeres den totale impedansen, og resonansfrekvensen er gitt av følgende ligning
f0 =ω0/2π= 1 /2π√LC
Merk at under resonans er strømmen til enhver reaktiv gren ikke minimum. Men strømmen til hver reaktiv gren er gitt separat ved å skille den reaktive spenningen "V" fra den reaktive spenningen "Z".
Parallell LC-kretsresonans
Derfor, i henhold til Ohms lov, er I=V/Z
Undertrykkerkretsen kan defineres som: når linjestrømmen er på sitt minimum og den totale impedansen er på sitt maksimum ved f0, er kretsen induktiv under f0 og kapasitiv over f0.