En basit bant geçiren filtreler, indüktörler ve kapasitörler kullanan LC filtreleridir - (devrede her zaman çalışmayı etkileyen bazı ek dirençler olmasına rağmen).
Bu bileşenler seri veya paralel olarak bağlanabilir ve ortaya çıkan devrelere denir.seri rezonanssırasıyla devreler ve paralel rezonans devreleri. Rezonans kelimesinin kullanılmasının nedeni, bu devrelerin tıpkı keman veya gitar telleri gibi belirli frekanslara tepki vermesidir. Bu nedenle bunlara genellikle ayar devreleri adı verilir.
Bu, farklı şekillerde bağlanan bu devrelerin bazı örneklerini gösterir. Hem seri hem de paralel devrelerin rezonans frekansı direnç etkisinden kaynaklanmaktadır; burada indüktörün XL'si kapasitörün Xc'sine eşittir. Bu denklemi çözerek rezonans frekansını elde edebiliriz.
Burada f frekanstır, L endüktanstır, C kapasitanstır ve frekansı temsil eder:
Paralel ayarlı devrede kapasitörler ve indüktörler paralel olarak bağlanır, dolayısıyla aynı voltaja sahiptirler. Rezonans frekansında reaktanlarının da eşit olduğunu görüyoruz. Ohm'un AC devre kanununa göre, eğer indüktörler ve kapasitörler aynı voltaj ve reaktansa sahipse aynı akıma da sahip olmalıdırlar. Yani hepsi aynı akıma sahip. Ancak akımlardan biri voltajın 90" ilerlemesine, diğer akım ise voltajın 90" gecikmesine neden olduğundan aralarında 180" fark vardır. Bu nedenle akımların yönü terstir, biri yükselir diğeri düşer. Bu nedenle ikincil ayar devresine giden teldeki akımın sıfır olması gerekir. Ayarlama devresine giren dış akım sıfır olduğundan devre açık devre gibi davranır (gerilimli ancak üzerinden akım geçmez).
Tam tersi bir durum iseseri rezonans (seri rezonans cihazı olarak da bilinir)devre. Burada kapasitörler ve indüktörler seri olarak bağlanmıştır, dolayısıyla akım aynıdır. Bu kez bir elektrottaki voltaj akımı yönlendirirken, diğer elektrottaki voltaj akımın 90" gerisinde kalır. Dolayısıyla bu iki voltaj birbirinden 180 inç uzaktadır. Rezonansta ("rezonans frekansında" demenin başka bir yolu) reaktanları eşittir, yani voltajları eşit ama zıttır. Bu nedenle, üzerinden akım geçse bile tüm seri devrenin toplam voltajı sıfırdır. Bu nedenle devrenin davranışı kısa devre gibidir (ayrıca bir kısa devre de vardır). akım var ancak gerilim geçmiyor).
Bu nedenle aşağıdaki ampirik kuralları oluşturduk:
Rezonans sırasında paralel ayarlı devre açık devre sergiler.
Rezonans sırasında,seri rezonansdevre kısa devre gösteriyor.
Diğer frekanslarda her iki devrenin de belirli bir empedansı vardır. Rezonans frekansına yaklaşıldığında devre tamamen açık (paralel ayarlama için) veya kısa (seri ayarlama için) değildir, ancak yine de çok yakındır. Rezonans frekansından uzaklaştıkça devre küçülür ve açık veya kısa devre oluşabilir.
Bu devrelerin her ikisi de seçici filtre görevi görerek belirli frekansların geçmesine izin verirken diğerlerinin geçmesini engelleyebilir. Ayar devrelerini (a) ve (b) gibi iki temel yön arasında bağlayabilirler (bu durumda sinyal devrenin empedansına bağlı olarak daha kısa olacaktır) veya bir sinyalin (c) ve (d)'de gösterildiği gibi girişten çıkışa bir LC devresinden geçmesi gerekir (bu durumda devrenin empedansına bağlı olarak az çok geçecektir).
Örnek olarak (a) devresini ele alalım. Rezonans sırasında paralel ayarlı devre, giriş sinyalinin çoğunun dirençler aracılığıyla doğrudan çıkışa ulaştığı bir açık devre sergiler. Farklı çıkış yüklerine göre seri dirençte akım olabilir dolayısıyla gerilim kaybı olabilir ama bunu göz ardı edebiliriz. Ancak rezonans dışında ayar devresi artık açık değildir; Artan akımın seri dirençten geçmesine neden olur, bu da voltaj düşüşünün artmasına neden olur. Rezonanstan ne kadar uzak olursa, düşüş o kadar büyük ve çıkış voltajı da o kadar küçük olur.
Giriş gerilimini sabit tutup frekansı değiştirirsek ve çıkış gerilimi ile frekans arasındaki ilişkiyi çizersek, Şekil (a)'ya benzer bir grafik elde ederiz. Çıkışın tepe noktasının rezonans frekansında belirdiğini ve her iki tarafta da azalma olduğunu görüyoruz. Aslında rezonansın yakınından geçen bir frekans bandı varken, rezonanstan uzaktaki frekans azalır (her ne kadar tamamen durmasa da). Geçebilecek bir frekans bandı olduğundan buna bant geçiren filtre denir. Şekildeki (c) devresi aynı zamanda bir bant geçiren filtredir; Seri rezonans devresinin yıldırım noktasında kısa devre yapması nedeniyle, rezonans frekansı içinden (ve yakınından) geçerken, seri rezonans devresi artık bir miktar reaktansa sahip olduğundan frekans daha da azalır.
Devreler (b) ve (d) tam tersini yapar -, rezonansta sinyal vermeyi bırakırlar; Devre (b) sinyalin kısaltılmasıyla elde edilirken devre (d) giriş ve çıkış arasındaki yolun açılmasıyla elde edilir. Rezonansa yakın olsalar bile sinyali zayıflatacaklar, böylece Şekil (b)'de gösterildiği gibi bir frekans bandını durduracaklar (veya zayıflatacaklar). Bu nedenle bant durdurma filtreleri veya bant durdurma filtreleri olarak anılırlar.
Lütfen bununla önceki bölümde tartışılan RC alçak-geçişli veya yüksek geçişli filtreler arasındaki benzerliklere dikkat edin. Her ne kadar burada kesim frekansından bahsediyor olsak da gerçek eğri, 'kesim'in aslında çok yavaş bir düşüş olduğunu gösteriyor. Rezonans frekansının her iki tarafında da kademeli bir değişiklik var.