Цепи с элементами L и C имеют особые характеристики из-за их частотных характеристик (таких как частота Vs, ток, напряжение и полное сопротивление), которые могут иметь значительные минимальные или максимальные значения на определенных частотах. Эти схемы в основном применяются в передатчиках, радиоприемниках и телевизионных приемниках. Рассмотрим LC-цепь, в которой конденсаторы и катушки индуктивности соединены последовательно в источнике питания, и соединение цепи имеет уникальную характеристику резонанса на точной частоте, называемой резонансной частотой. В этой статье обсуждается, что такое LC-цепь, а также гармоническая работа простых последовательных и параллельных LC-цепей.
Что такое LC-цепь?
LC-цепь, также известная как схема накопления энергии, схема настройки или резонансный контур, представляет собой схему, состоящую из катушки индуктивности, встроенной в конденсатор, обозначенный буквой «C», и соединенной вместе буквой «L». Эти схемы используются для генерации сигналов определенных частот или приема сигналов из составных сигналов определенных частот. LC-цепь является основным электронным компонентом в различных электронных устройствах, особенно в беспроводных устройствах, таких как тюнеры, фильтры, смесители и генераторы. Основная функция LC-цепи обычно заключается в генерации колебаний с минимальным демпфированием.
Резонанс цепи серии LC
Впоследовательный резонансныйКонфигурация LC-цепи: конденсатор «C» и катушка индуктивности «L» соединены последовательно, как показано на следующей схеме. Сумма напряжений на конденсаторе и катушке индуктивности представляет собой сумму общих напряжений на клеммах разомкнутой цепи. Ток в цепи LC+Ve равен току через дроссель (L) и конденсатор (C) v=v L+v C, i=i L=i C
Когда амплитуда наведенного реактивного сопротивления «XL» увеличивается, частота также увеличивается. Аналогично, когда значение реактивного сопротивления конденсатора «XC» уменьшается, частота также уменьшается.
Резонанс цепи серии LC
На определенной частоте два реактивных сопротивления XL и XC имеют одинаковую величину, но противоположные знаки, поэтому эту частоту называют резонансной частотой, представленной LC-контуром.
Поэтому в резонансе
X L = -X C
ωL= 1 /ωC
ω=ω0= 1 /√LC
Это называется резонансной угловой частотой контура. Преобразуйте угловую частоту в частоту, используя следующую формулу
f0 =ω0/2π√LC
Впоследовательный резонансныйВ конфигурации LC-цепи два резонанса XC и XL нейтрализуют друг друга. В практических, а не в идеальных компонентах поток тока обычно противоположен сопротивлению обмотки катушки. Следовательно, ток, подаваемый в цепь, максимален во время резонанса.
Определение приемной цепи заключается в том, что когда In Lt f и f0 максимальны, полное сопротивление цепи минимально.
Для ж
Для ж
Параллельный резонанс LC-цепи
В параллельной конфигурации LC-цепи конденсатор «C» и дроссель «L» соединены параллельно, как показано на следующем рисунке. Сумма напряжений на конденсаторе и катушке индуктивности представляет собой сумму общих напряжений на клеммах разомкнутой цепи. Ток в цепи LC + клемма Ve равен току, проходящему через дроссель (L) и конденсатор (C).
v = v L = v C
Я=ИЛ +ИК
Пусть внутреннее сопротивление катушки равно R. Когда возникают два резонанса XC и XL, токи реактивной ветви одинаковы и противоположны, поэтому они нейтрализуют друг друга, обеспечивая минимальный ток в ключевом проводе. Когда в этом состоянии общий ток минимизируется, общий импеданс максимизируется, а резонансная частота определяется следующим уравнением
f0 =ω0/2π= 1 /2π√LC
Обратите внимание, что во время резонанса ток любой реактивной ветви не является минимальным. Но ток каждой реактивной ветви задается отдельно путем отделения реактивного напряжения «V» от реактивного напряжения «Z».
Параллельный резонанс LC-цепи
Следовательно, согласно закону Ома I=V/Z
Схема подавления может быть определена следующим образом: когда ток линии минимальный, а общее сопротивление максимальное при f0, схема является индуктивной ниже f0 и емкостной выше f0.