直列および並列共振LC回路の動作

問題を排除するために楽器を試してください





L、Cエレメントを備えた回路は、次のような周波数特性のために特別な特性を持っています。 周波数対電流 、電圧およびインピーダンス。これらの特性は、特定の周波数で鋭い最小値または最大値を持つ場合があります。これらの回路のアプリケーションは、主に送信機、ラジオ受信機、およびテレビ受信機に関係しています。のLC回路を考えてみましょう どのコンデンサ とインダクタは両方とも電圧源の両端に直列に接続されています。この回路の接続には、共振周波数と呼ばれる正確な周波数で共振するという独自の特性があります。この記事では、LC回路とは何か、単純な直列および並列LC回路の共振動作について説明します。

LC回路とは何ですか?

LC回路はタンク回路とも呼ばれ、同調回路または共振回路は 電気回路 文字「C」で示されるコンデンサと インダクタ 互いに接続された文字「L」で示されます。これらの回路は、特定の周波数で信号を生成したり、特定の周波数でより複合的な信号から信号を受け取ったりするために使用されます。 LC回路は 基本的な電子部品 さまざまな電子機器、特にチューナー、フィルター、周波数ミキサー、発振器などの回路で使用される無線機器で。 LC回路の主な機能は、一般に最小の減衰で発振することです。




LC回路

LC回路

シリーズLC回路の共振

直列LC回路構成では、コンデンサ「C」とインダクタ「L」の両方が直列に接続されており、次の回路に示されています。コンデンサとインダクタの両端の電圧の合計は、単にオープン端子間の電圧全体の合計です。 LC回路の+ Ve端子を流れる電流は、インダクタ(L)とコンデンサ(C)の両方を流れる電流に等しくなります。
v = vL+ vC



i = iL= iC

‘XLの誘導性リアクタンスの大きさが増加すると、周波数も増加します。同様に、「XCの容量性リアクタンスの大きさが減少すると、周波数が減少します。

シリーズLC回路の共振

シリーズLC回路の共振

1つの特定の周波数で、2つのリアクタンスXLおよびXC大きさは同じですが、符号が逆です。したがって、この周波数は共振周波数と呼ばれ、LC回路ではで表されます。


したがって、共振時に

バツL= -XC

ωL= 1 /ωC

ω=ω0= 1 /√LC

回路の共振角周波数と呼ばれるのはどれですか?角周波数を周波数に変えると、次の式が使用されます

f0 =ω0/2π√LC

直列共振LC回路構成では、2つの共振XCおよびXLお互いをキャンセルします。実際には、理想的なコンポーネントではなく、電流の流れは、一般にコイルの巻線の抵抗によって反対されます。したがって、回路に供給される電流は共振時に最大になります。

受け入れ回路は、In theLtff0が最大で、回路のインピーダンスが最小の場合と定義されます。

fの場合L << (-XC)。したがって、回路は容量性です

fの場合L>>(-XC)。したがって、回路は誘導性です

並列LC回路の共振

並列LC回路構成では、 コンデンサ 「C」とインダクタ「L」は両方とも並列に接続されており、次の回路に示されています。コンデンサとインダクタの両端の電圧の合計は、単にオープン端子間の電圧全体の合計です。 LC回路の+ Ve端子を流れる電流は、インダクタ(L)とコンデンサ(C)の両方を流れる電流に等しくなります。

v = vL= vC

i = iL+ iC

コイルの内部抵抗を「R」とします。 2つの共振XCおよびXL、無効分岐電流は同じであり、反対です。したがって、それらは互いに相殺して、キーラインに最小量の電流を与えます。この状態で総電流が最小になると、総インピーダンスは最大になります。共振周波数は次の式で与えられます。

f0 =ω0/2π= 1 /2π√LC

リアクタンス分岐の電流は共振時に最小ではありませんが、それぞれがリアクタンス「Z」によってソース電圧「V」を分離することによって個別に与えられることに注意してください。

並列LC回路の共振

並列LC回路の共振

したがって、 オームの法則 I = V / Z

リジェクタ回路は、ライン電流が最小で総インピーダンスがf0で最大の場合、回路はf0未満の場合は誘導性であり、f0を超える場合は容量性であると定義できます。

LC回路の応用

  • 直列および並列LC回路の共振のアプリケーションには、主に 通信システム および信号処理
  • LC回路の一般的な用途は、無線TXとRXの調整です。たとえば、ラジオを正確なステーションにチューニングすると、回路はその特定の搬送周波数に対して共振に設定されます。
  • 直列共振LC回路を使用して電圧を拡大します
  • 並列共振LC回路は、電流倍率を提供するために使用され、RFでも使用されます アンプ回路 負荷インピーダンスとして、アンプのゲインは共振周波数で最大になります。
  • 誘導加熱には、直列共振LC回路と並列共振LC回路の両方が使用されます
  • これらの回路は電子共振器として機能し、増幅器、発振器、フィルター、チューナー、ミキサー、グラフィックタブレット、非接触型カード、セキュリティタグなどのさまざまなアプリケーションに不可欠なコンポーネントですXLおよびXC

したがって、これはすべてLC回路、 直列および並列共振回路 およびそのアプリケーション。この概念をよりよく理解していただければ幸いです。さらに、この概念に関する質問や 電気および電子プロジェクト 、下のコメントセクションであなたの貴重な提案をしてください。ここにあなたへの質問があります、直列共振と並列共振LC回路の違いは何ですか?

写真クレジット: