Kretsar med L- och C-element har speciella egenskaper på grund av deras frekvensegenskaper (såsom frekvens Vs, ström, spänning och impedans), som kan ha betydande minimi- eller maximivärden vid specifika frekvenser. Tillämpningarna av dessa kretsar involverar huvudsakligen sändare, radiomottagare och TV-mottagare. Tänk på en LC-krets där kondensatorer och induktorer är seriekopplade på strömförsörjningen, och anslutningen av kretsen har en unik egenskap av resonans vid en exakt frekvens som kallas resonansfrekvensen. Den här artikeln diskuterar vad en LC-krets är och den harmoniska driften av enkla serie- och parallella LC-kretsar.
Vad är en LC-krets?
LC-krets, även känd som energilagringskrets, avstämningskrets eller resonanskrets, är en krets som består av en induktor inbäddad i en kondensator representerad av bokstaven "C" och sammankopplad med bokstaven "L". Dessa kretsar används för att generera signaler med specifika frekvenser eller ta emot signaler från sammansatta signaler med specifika frekvenser. LC-krets är en grundläggande elektronisk komponent i olika elektroniska enheter, speciellt i trådlösa enheter som tuners, filter, mixers och oscillatorer. Huvudfunktionen hos LC-kretsen är vanligtvis att svänga med minimal dämpning.
Serie LC-kretsresonans
I enseriens resonansLC-kretskonfiguration, kondensator "C" och induktor "L" är båda anslutna i serie, som visas i följande krets. Summan av spänningarna över kondensatorn och induktorn är summan av de totala spänningarna över de öppna kretsklämmorna. Strömmen i LC-kretsen+Ve-terminalen är lika med strömmen genom induktorn (L) och kondensatorn (C) v=v L+v C, i=i L=i C
När amplituden för den "XL"-inducerade reaktansen ökar, ökar också frekvensen. På liknande sätt, när reaktansvärdet för "XC"-kondensatorn minskar, minskar också frekvensen.
Serie LC-kretsresonans
Vid en specifik frekvens har två reaktanser XL och XC samma storlek men motsatta tecken, därför kallas denna frekvens resonansfrekvensen, representerad av en LC-krets.
Därför i resonans
X L = -X C
ωL= 1 /ωC
ω=ω0= 1 /√LC
Detta kallas kretsens resonansvinkelfrekvens. Konvertera vinkelfrekvens till frekvens med hjälp av följande formel
f0 =ω0/2π√LC
I enseriens resonansLC-kretskonfiguration, de två resonanserna XC och XL tar bort varandra. I praktiska snarare än idealiska komponenter är strömflödet vanligtvis motsatt mot spollindningens resistans. Därför är strömmen som tillförs kretsen maximal under resonans.
Definitionen av en mottagande krets är att när In Lt f och f0 är maximala är impedansen för kretsen minimum.
För f
För f
Parallell LC-kretsresonans
I en parallell LC-kretskonfiguration är kondensator "C" och induktor "L" parallellkopplade, som visas i följande figur. Summan av spänningarna över kondensatorn och induktorn är summan av de totala spänningarna över de öppna kretsklämmorna. Strömmen i LC-kretsen+Ve-terminalen är lika med strömmen som passerar genom induktorn (L) och kondensatorn (C)
v = v L = v C
I=IL +IC
Låt spolens inre motstånd vara "R". När två resonanser XC och XL inträffar är de reaktiva grenströmmarna desamma och motsatta, så de tar ut varandra för att ge den minsta strömmen på nyckelkabeln. När den totala strömmen minimeras i detta tillstånd maximeras den totala impedansen, och resonansfrekvensen ges av följande ekvation
f0 =ω0/2π= 1 /2π√LC
Observera att under resonans är strömmen för någon reaktiv gren inte minimum. Men strömmen för varje reaktiv gren ges separat genom att separera den reaktiva spänningen "V" från den reaktiva spänningen "Z".
Parallell LC-kretsresonans
Därför, enligt Ohms lag, I=V/Z
Undertryckarkretsen kan definieras som: när linjeströmmen är på sitt minimum och den totala impedansen är på sitt maximum vid f0, är kretsen induktiv under f0 och kapacitiv över f0.