Grandinės su L ir C elementais turi ypatingų charakteristikų dėl dažnių charakteristikų (pvz., dažnio Vs, srovės, įtampos ir varžos), kurios tam tikruose dažniuose gali turėti reikšmingas minimalias arba didžiausias vertes. Šios grandinės daugiausia naudojamos siųstuvams, radijo imtuvams ir televizijos imtuvams. Apsvarstykite LC grandinę, kurioje kondensatoriai ir induktoriai yra nuosekliai prijungti prie maitinimo šaltinio, o grandinės jungtis turi unikalią rezonanso charakteristiką tiksliu dažniu, vadinamu rezonansiniu dažniu. Šiame straipsnyje aptariama, kas yra LC grandinė ir harmoningas paprastų nuoseklių ir lygiagrečių LC grandinių veikimas.
Kas yra LC grandinė?
LC grandinė, taip pat žinoma kaip energijos kaupimo grandinė, derinimo grandinė arba rezonansinė grandinė, yra grandinė, susidedanti iš induktoriaus, įdėto į kondensatorių, pavaizduotą raide "C", ir sujungtą raide "L". Šios grandinės naudojamos tam tikro dažnio signalams generuoti arba signalams priimti iš specifinių dažnių sudėtinių signalų. LC grandinė yra pagrindinis elektroninis komponentas įvairiuose elektroniniuose įrenginiuose, ypač belaidžiuose įrenginiuose, tokiuose kaip derintuvai, filtrai, maišytuvai ir generatoriai. Pagrindinė LC grandinės funkcija paprastai yra svyruoti su minimaliu slopinimu.
Serijinės LC grandinės rezonansas
Arezonansinė serijaLC grandinės konfigūracija, kondensatorius "C" ir induktorius "L" yra sujungti nuosekliai, kaip parodyta šioje grandinėje. Kondensatoriaus ir induktoriaus įtampų suma yra visos atviros grandinės gnybtų įtampų suma. LC grandinės + Ve gnybto srovė lygi srovei per induktorių (L) ir kondensatorių (C) v=v L+v C, i=i L=i C
Kai didėja "XL" sukeltos reaktyvumo amplitudė, didėja ir dažnis. Panašiai, kai sumažėja "XC" kondensatoriaus reaktyvumo vertė, dažnis taip pat mažėja.
Serijinės LC grandinės rezonansas
Tam tikru dažniu dvi reaktyvios varžos XL ir XC turi tą patį dydį, bet priešingus ženklus, todėl šis dažnis vadinamas rezonansiniu dažniu, vaizduojamu LC grandine.
Todėl rezonanse
X L = -X C
ωL= 1 /ωC
ω=ω0= 1 /√LC
Tai vadinama grandinės rezonansiniu kampiniu dažniu. Konvertuokite kampinį dažnį į dažnį naudodami šią formulę
f0 =ω0/2π√LC
Arezonansinė serijaLC grandinės konfigūracija, du rezonansai XC ir XL panaikina vienas kitą. Praktiniuose, o ne idealiuose komponentuose srovės srautas paprastai yra priešingas ritės apvijos varžai. Todėl rezonanso metu į grandinę tiekiama srovė yra maksimali.
Priėmimo grandinės apibrėžimas yra toks, kad kai In Lt f ir f0 yra didžiausi, grandinės varža yra mažiausia.
Dėl f
Dėl f
Lygiagretusis LC grandinės rezonansas
Lygiagrečios LC grandinės konfigūracijoje kondensatorius "C" ir induktorius "L" yra sujungti lygiagrečiai, kaip parodyta toliau pateiktame paveikslėlyje. Kondensatoriaus ir induktoriaus įtampų suma yra visos atviros grandinės gnybtų įtampų suma. Srovė LC grandinės + Ve gnybtoje yra lygi srovei, einančiai per induktorių (L) ir kondensatorių (C)
v = v L = v C
I=IL +IC
Tegul ritės vidinė varža yra "R". Kai įvyksta du rezonansai XC ir XL, reaktyviosios šakos srovės yra vienodos ir priešingos, todėl jos panaikina viena kitą, kad būtų užtikrinta mažiausia rakto laido srovė. Kai bendra srovė šioje būsenoje sumažinama iki minimumo, bendra varža yra maksimali, o rezonansinis dažnis pateikiamas pagal šią lygtį
f0 =ω0/2π= 1 /2π√LC
Atkreipkite dėmesį, kad rezonanso metu bet kurios reaktyviosios šakos srovė nėra minimali. Bet kiekvienos reaktyviosios šakos srovė suteikiama atskirai, atskiriant reaktyviąją įtampą "V" nuo reaktyviosios įtampos "Z".
Lygiagretusis LC grandinės rezonansas
Todėl pagal Ohmo dėsnį I=V/Z
Slopintuvo grandinę galima apibrėžti taip: kai linijos srovė yra minimali, o bendra varža yra didžiausia ties f0, grandinė yra indukcinė žemiau f0, o talpinė virš f0.