Serijsko resonančno LC vezje

Oct 20, 2025 Pustite sporočilo

Najenostavnejši pasovni filtri so LC filtri - uporabljajo induktorje in kondenzatorje (čeprav je v vezju vedno nekaj dodatnih uporov, ki vplivajo na delovanje).


Te komponente so lahko povezane zaporedno ali vzporedno, nastala vezja pa se imenujejoserija resonančnavezja oziroma vzporedna resonančna vezja. Beseda resonanca se uporablja, ker se ta vezja odzivajo na določene frekvence, tako kot strune na violini ali kitari. Zato jih pogosto imenujemo vezja za uglaševanje.

 

5


To prikazuje nekaj primerov teh vezij, povezanih na različne načine. Resonančna frekvenca tako serijskega kot vzporednega tokokroga je posledica učinka upora, kjer je XL induktorja enak Xc kondenzatorja. Z rešitvijo te enačbe lahko dobimo resonančno frekvenco

news-129-80


Kjer je f frekvenca, L induktivnost, C kapacitivnost, ki predstavlja frekvenco:

news-126-50


V vzporedno nastavljenem vezju so kondenzatorji in induktorji povezani vzporedno, zato imajo enako napetost. Pri resonančni frekvenci imamo tudi, da so njuni reaktanti enaki. V skladu z Ohmovim zakonom izmeničnih tokokrogov morajo imeti induktorji in kondenzatorji enako napetost in reaktanco, če imajo enak tok. Torej imajo vsi enak tok. Toda ker eden od tokov povzroči, da napetost napreduje za 90 "in drugi tok povzroči, da napetost zaostaja za 90", sta 180 "narazen. Zato je smer tokov nasprotna, eden narašča in drugi pada. Zato mora biti tok v žici, ki vodi do sekundarnega nastavitvenega vezja, enak nič. Ker je zunanji tok, ki vstopa v nastavitveno vezje, enak nič, se vezje obnaša kot odprto vezje (z napetostjo, vendar brez toka). ki gre skozi).


Nasprotna situacija se pojavi pri aserijsko resonančna (znana tudi kot serijsko resonančna naprava)vezje. Tukaj so kondenzatorji in induktorji povezani zaporedno, zato je tok enak. Tokrat napetost na eni elektrodi usmerja tok, medtem ko napetost na drugi elektrodi zaostaja za tokom za 90 ". Zato sta ti dve napetosti 180 palcev narazen. Pri resonanci (drug način za "pri resonančni frekvenci") so njuni reaktanti enaki, zato sta njuni napetosti enaki, a nasprotni. Zato je skupna napetost celotnega serijskega vezja enaka nič, tudi če skozi teče tok. Zato je vedenje vezja kot kratek stik (tudi tok teče, vendar napetost ne teče).


Zato smo oblikovali naslednja empirična pravila:


Med resonanco vzporedno nastavljeno vezje kaže odprto vezje.


Med resonanco seserija resonančnavezje kaže kratek stik.


Pri drugih frekvencah imata oba tokokroga določeno impedanco. Pri približevanju resonančni frekvenci vezje ni popolnoma odprto (za vzporedno uglaševanje) ali kratko (za zaporedno uglaševanje), vendar je še vedno zelo blizu. Dlje kot je stran od resonančne frekvence, manjše je vezje in lahko pride do prekinitve ali kratkega stika.

news-311-254


Oba vezja lahko služita kot selektivni filtri, ki omogočata prehod določenim frekvencam in preprečujeta prehod drugim. Lahko povežejo nastavitvena vezja med dvema osnovnima smerema, kot sta (a) in (b) (v tem primeru bo signal krajši glede na impedanco vezja) ali pa mora signal preiti skozi LC vezje od vhoda do izhoda, kot je prikazano v (c) in (d) (v tem primeru bo bolj ali manj šel skozi, odvisno od impedance vezja).


Kot primer vzamemo vezje (a). Med resonanco vzporedno uglašeno vezje kaže odprto vezje, pri čemer večina vhodnega signala neposredno doseže izhod prek uporov. Glede na različne izhodne obremenitve lahko v serijskem uporu obstaja tok, zato lahko pride do izgube napetosti, vendar jo lahko prezremo. Vendar, razen resonance, uglasitveno vezje ni več odprto; Povzroči povečan tok, da gre skozi serijski upor, kar povzroči povečanje padca napetosti. Bolj ko je stran od resonance, večje je zmanjšanje in manjša je izhodna napetost.


Če ohranimo vhodno napetost konstantno, vendar spremenimo frekvenco in nato narišemo razmerje med izhodno napetostjo in frekvenco, dobimo graf, podoben sliki (a). Vidimo, da se vrh izhoda pojavi pri resonančni frekvenci, na obeh straneh pa se zmanjša. V bližini resonance res poteka frekvenčni pas, medtem ko se frekvenca daleč od resonance zmanjša (čeprav ni popolnoma ustavljena). Ker obstaja frekvenčni pas, ki lahko prehaja, se imenuje pasovni filter. Vezje (c) na sliki je tudi pasovni filter; Zaradi dejstva, da je serijsko resonančno vezje kratko sklenjeno na točki strele, frekvenca resonance prehaja skozi (in blizu), medtem ko se frekvenca zmanjšuje dlje, ker ima zaporedno resonančno vezje zdaj nekaj reaktanse.


Vezji (b) in (d) naredita nasprotno - prenehata signalizirati ob resonanci; Vezje (b) dosežemo s skrajšanjem signala, vezje (d) pa z odpiranjem poti med vhodom in izhodom. Tudi blizu resonance bodo oslabili signal, tako da bodo zaustavili (ali oslabili) frekvenčni pas, kot je prikazano na sliki (b). Zato se imenujejo pasovni ali pasovni filtri.


Upoštevajte podobnosti med tem in nizkopasovnimi- in visokofrekvenčnimi filtri RC, o katerih smo govorili v prejšnjem poglavju. Čeprav tu govorimo o mejni frekvenci, dejanska krivulja kaže, da je 'mejna frekvenca' pravzaprav zelo počasen upad. Obstaja tudi postopna sprememba na obeh straneh resonančne frekvence.

Pošlji povpraševanje

whatsapp

Telefon

E-pošta

Povpraševanje