Značilnosti zaporednega resonančnega vezja

Oct 17, 2025 Pustite sporočilo

Ko sta induktivna in kapacitivna reaktanca enaki, vezje resonira, to je, ko je 2 π fL=1/2 π fC


Kjer je L induktivnost v enotah Henry in C je kapacitivnost v enotah Farad.


Za dani L in dani C se to zgodi samo pri eni frekvenci: f=1/2 π√ (LC)


To frekvenco imenujemo resonančna frekvenca, resonanca v vezju pa je frekvenca, pri kateri je kapacitivna reaktanca enaka induktivni reaktanci.


Vzemimo za primer probleme v skupini problemov in izračunajmo nekaj resonančnih frekvenc:


Če je R 22 ohmov, je L 50 mikrohenrijev in C 40 pikofaradov. Theserija resonančnafrekvenca serijskega RLC vezja je 3,56 MHz.


f=1 /2π√(LC)= 1 /(6,28 x√(50×10 -6 x 40×10 -12))= 1 /(2,8 x 10 -7)= 3.56 MHz


Upoštevajte, da vrednost upora ni pomembna, resonančna frekvenca pa je R=220 ohmov ali 2,2 megaohmov.


Če je R 33 ohmov, je L 50 mikrohenrijev in C 10 pikofaradov. Vzporedna resonančna frekvenca vzporednega RLC vezja je 7,12 MHz.


f=1 /2π√(LC)= 1 /(6,28x√(50×10 -6 x 10×10 -12))= 1 /(1,4×10 -7)= 7.12 MHz


Ko sta induktor in kondenzator povezana zaporedno, je impedanca serijskega vezja pri resonančni frekvenci enaka nič, ker je reaktanca pri tej frekvenci enaka in nasprotna. Če je v tokokrogu upor, bo le ta vplival na impedanco. Zato je impedanca serijskega RLC vezja pri resonanci približno enaka uporu vezja.

250

Ko gre frekvenca skozi resonanco, je tokovna amplituda na vhodu serijskega RLC vezja največja, ker niti kondenzator niti induktor ne povečata skupne impedance vezja pri resonančni frekvenci.


Ko sta tuljava in kondenzator vzporedno povezana, postane impedanca pri resonančni frekvenci spet enaka in nasprotna drug drugemu. Ker pa sta povezana vzporedno, je vezje dejansko odprto vezje. Zato je pri resonanci impedanca vezja z vzporednimi upori in induktorji ter kondenzatorji približno enaka uporu vezja.


Ker se vzporedna LC vezja pri resonanci učinkovito odprejo, je velikost toka na vhodu resonančnega vzporednega RLC vezja čim manjša. Največji krožni tok v komponentah vzporednega LC tokokroga med resonanco lahko povzroči, da je napetost v serijski reaktanci večja od napetosti, ki se uporablja zanje.


Drug rezultat medsebojnega izničenja induktivnosti in kapacitivnega reaktanca je, da pri resonančni frekvenci ni faznega premika, fazno razmerje med tokom in napetostjo, ki teče skozi zaporedno resonančno vezje med resonanco, pa je, da sta napetost in tok v fazi.


V idealni situaciji je impedanca serijskega LC vezja pri resonančni frekvenci enaka nič, medtem ko je impedanca vzporednega LC vezja pri resonančni frekvenci neskončna. Vendar pa v resničnem svetu resonančna vezja ne delujejo na ta način. Za opis podobnosti med obnašanjem vezja in idealnega resonančnega vezja uporabimo faktor kakovosti ali Q. Ker je reaktanca induktivnosti enaka reaktanci kapacitivnosti pri resonančni frekvenci, je Q vzporednega vezja RLC upor, deljen z reaktanco induktivnosti. Induktivnost ali kapacitivnost:


Q=R/XL ali R/XC


Q RLCserijska resonanca (znana tudi kot resonanca frekvenčne pretvorbe)vezje je reaktanca induktorja ali kondenzatorja, deljena z uporom:


Q=XL/R ali XC/R


V bistvu, višji kot je Q, bolj se resonančno vezje obnaša kot idealno resonančno vezje, in višji kot je Q, manjša je izguba upora v vezju. Nižje izgube bodo povečale Q induktorjev in kondenzatorjev, učinek povečanja Q v resonančnem krogu pa je povečanje notranje napetosti in krožnega toka.


Q je pomemben parameter pri načrtovanju vezij za ujemanje impedance. Rezultat povečanja Q v vezjih za ujemanje impedance je zmanjšanje pasovne širine za ujemanje, vezja z nižjim Q pa bodo ustvarila širšo pasovno širino, vendar za ceno povečanih izgub.


Parameter resonančnega vezja v zvezi s Q je pasovna širina polovične moči, ki se nanaša na pasovno širino, kjer bo zaporedno resonančno vezje prešlo polovico moči vhodnega signala, vzporedno resonančno vezje pa zavrnilo polovico moči vhodnega signala.


Q vezja lahko uporabimo za izračun pasovne širine polovične moči: pasovna širina=f/Q

Pošlji povpraševanje

whatsapp

Telefon

E-pošta

Povpraševanje