L ve C elemanlı devreler, belirli frekanslarda önemli minimum veya maksimum değerlere sahip olabilen frekans özellikleri (frekans Vs, akım, voltaj ve empedans gibi) nedeniyle özel özelliklere sahiptir. Bu devrelerin uygulamaları esas olarak vericileri, radyo alıcılarını ve televizyon alıcılarını içerir. Kapasitörlerin ve indüktörlerin güç kaynağına seri olarak bağlandığı bir LC devresini düşünün ve devrenin bağlantısı, rezonans frekansı adı verilen kesin bir frekansta benzersiz bir rezonans karakteristiğine sahiptir. Bu makalede LC devresinin ne olduğu ve basit seri ve paralel LC devrelerinin harmonik çalışması anlatılmaktadır.
LC devresi nedir?
Enerji depolama devresi, ayarlama devresi veya rezonans devresi olarak da bilinen LC devresi, "C" harfiyle temsil edilen ve birbirine "L" harfiyle bağlanan bir kapasitör içine gömülü bir indüktörden oluşan bir devredir. Bu devreler belirli frekanslarda sinyaller üretmek veya belirli frekanslardaki bileşik sinyallerden sinyal almak için kullanılır. LC devresi çeşitli elektronik cihazlarda, özellikle tuner, filtre, mikser ve osilatör gibi kablosuz cihazlarda temel bir elektronik bileşendir. LC devresinin ana işlevi genellikle minimum sönümlemeyle salınım yapmaktır.
Seri LC devre rezonansı
birseri rezonansLC devre konfigürasyonu, kapasitör "C" ve indüktör "L", aşağıdaki devrede gösterildiği gibi seri olarak bağlanmıştır. Kondansatör ve indüktör üzerindeki gerilimlerin toplamı, açık devre terminallerindeki toplam gerilimlerin toplamıdır. LC devresi+Ve terminalindeki akım, indüktör (L) ve kapasitörden (C) geçen akıma eşittir v=v L+v C, i=i L=i C
"XL" kaynaklı reaktansın genliği arttığında frekans da artar. Benzer şekilde "XC" kapasitörünün reaktans değeri azaldığında frekansı da azalır.
Seri LC devre rezonansı
Belirli bir frekansta, iki reaktans XL ve XC aynı büyüklüğe ancak zıt işaretlere sahiptir, bu nedenle bu frekansa bir LC devresi tarafından temsil edilen rezonans frekansı denir.
Bu nedenle rezonansta
X L = -X C
ωL= 1 /ωC
ω=ω0= 1 /√LC
Buna devrenin rezonans açısal frekansı denir. Aşağıdaki formülü kullanarak açısal frekansı frekansa dönüştürün
f0 =ω0/2π√LC
birseri rezonansLC devre konfigürasyonunda, iki rezonans XC ve XL birbirini iptal eder. İdeal bileşenlerden ziyade pratik bileşenlerde, akımın akışı genellikle bobin sargısının direncinin tersidir. Bu nedenle rezonans sırasında devreye sağlanan akım maksimumdur.
Alıcı devrenin tanımı, In Lt f ve f0 maksimum olduğunda devrenin empedansının minimum olmasıdır.
f için
f için
Paralel LC devre rezonansı
Paralel LC devre konfigürasyonunda, kapasitör "C" ve indüktör "L" aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi paralel olarak bağlanır. Kondansatör ve indüktör üzerindeki gerilimlerin toplamı, açık devre terminallerindeki toplam gerilimlerin toplamıdır. LC devresi+Ve terminalindeki akım, indüktör (L) ve kapasitörden (C) geçen akıma eşittir.
v = v L = v C
Ben=IL +IC
Bobinin iç direnci "R" olsun. İki rezonans XC ve XL meydana geldiğinde, reaktif dal akımları aynı ve zıttır, dolayısıyla anahtar tel üzerinde minimum akımı sağlamak için birbirlerini iptal ederler. Bu durumda toplam akım minimuma indirildiğinde, toplam empedans maksimuma çıkar ve rezonans frekansı aşağıdaki denklemle verilir.
f0 =ω0/2π= 1 /2π√LC
Rezonans sırasında herhangi bir reaktif dalın akımının minimum olmadığını unutmayın. Ancak her bir reaktif dalın akımı, reaktif voltajı "V", reaktif voltajı "Z"den ayırarak ayrı ayrı verilir.
Paralel LC devre rezonansı
Bu nedenle Ohm yasasına göre I=V/Z
Bastırıcı devresi şu şekilde tanımlanabilir: f0'da hat akımı minimumda ve toplam empedans maksimumda olduğunda, devre f0'ın altında endüktif ve f0'ın üzerinde kapasitiftir.