Funzionamento dei circuiti LC a risonanza in serie e parallela

Prova Il Nostro Strumento Per Eliminare I Problemi





I circuiti che hanno elementi L, C, hanno caratteristiche speciali dovute alle loro caratteristiche di frequenza come frequenza Vs corrente , tensione e impedenza. Queste caratteristiche possono avere un minimo o un massimo netto a frequenze particolari. Le applicazioni di questi circuiti riguardano principalmente trasmettitori, ricevitori radio e ricevitori TV. Considera un circuito LC in quale condensatore e l'induttore sono entrambi collegati in serie attraverso un'alimentazione di tensione. La connessione di questo circuito ha la proprietà unica di risuonare a una frequenza precisa chiamata frequenza di risonanza. Questo articolo discute cos'è un circuito LC, operazione di risonanza di un semplice circuito LC in serie e in parallelo.

Cos'è un circuito LC?

Un circuito LC è anche chiamato circuito del serbatoio, un circuito sintonizzato o circuito risonante è un circuito elettrico costruito con un condensatore indicato dalla lettera 'C' e un induttore indicato dalla lettera 'L' collegata insieme. Questi circuiti vengono utilizzati per produrre segnali a una frequenza particolare o accettare un segnale da un segnale più composito a una frequenza particolare. I circuiti LC lo sono componenti elettronici di base in vari dispositivi elettronici, soprattutto in apparecchiature radio utilizzate in circuiti come sintonizzatori, filtri, mixer di frequenza e oscillatori. La funzione principale di un circuito LC è generalmente quella di oscillare con uno smorzamento minimo.




Circuito LC

Circuito LC

Risonanza del circuito LC in serie

Nella configurazione del circuito LC in serie, il condensatore 'C' e l'induttore 'L' sono entrambi collegati in serie come mostrato nel circuito seguente. La somma della tensione attraverso il condensatore e l'induttore è semplicemente la somma dell'intera tensione attraverso i terminali aperti. Il flusso di corrente nel terminale + Ve del circuito LC è uguale alla corrente attraverso sia l'induttore (L) che il condensatore (C)
v = vL+ vC



io = iL= iC

Quando la 'XLL'ampiezza della reattanza induttiva aumenta, quindi aumenta anche la frequenza. Allo stesso modo, mentre 'XCL'ampiezza della reattanza capacitiva diminuisce, quindi la frequenza diminuisce.

Risonanza del circuito LC in serie

Risonanza del circuito LC in serie

Ad una specifica frequenza, le due reattanze XLe XCsono uguali in grandezza ma invertiti nel segno. Quindi questa frequenza è chiamata frequenza di risonanza che è indicata da per il circuito LC.


Pertanto, in risonanza

XL= -XC

ωL = 1 / ωC

ω = ω0 = 1 / √LC

Quale è definita come la frequenza angolare di risonanza del circuito? Cambiando la frequenza angolare in frequenza, viene utilizzata la seguente formula

f0 = ω0 / 2π √LC

In una configurazione del circuito LC di risonanza in serie, le due risonanze XCe XLsi cancellano a vicenda. Nelle componenti reali, piuttosto che ideali, il flusso di corrente è contrastato, generalmente dalla resistenza degli avvolgimenti della bobina. Pertanto, la corrente fornita al circuito è massima alla risonanza.

Un circuito di accettazione è definito come quando In Lt f  f0 è il massimo e l'impedenza del circuito è ridotta al minimo.

Per fL << (-XC). Pertanto, il circuito è capacitivo

Per fL>> (-XC). Quindi, il circuito è induttivo

Risonanza del circuito LC parallelo

Nella configurazione del circuito LC parallelo, il condensatore 'C' e l'induttore 'L' sono entrambi collegati in parallelo come mostrato nel circuito seguente. La somma della tensione attraverso il condensatore e l'induttore è semplicemente la somma dell'intera tensione attraverso i terminali aperti. Il flusso di corrente nel terminale + Ve del circuito LC è uguale alla corrente attraverso sia l'induttore (L) che il condensatore (C)

v = vL= vC

io = iL+ iC

Lascia la resistenza interna 'R' della bobina. Quando due risonanze XCe XL, le correnti di ramo reattive sono le stesse e opposte. Pertanto, si annullano a vicenda per fornire la minima quantità di corrente nella linea chiave. Quando la corrente totale è minima in questo stato, l'impedenza totale è max. La frequenza di risonanza è data da

f0 = ω0 / 2π = 1 / 2π √LC

Si noti che la corrente di qualsiasi ramo reattivo non è minima alla risonanza, ma ciascuno è dato individualmente separando la tensione di sorgente 'V' per la reattanza 'Z'.

Risonanza del circuito LC parallelo

Risonanza del circuito LC parallelo

Quindi, secondo Legge di Ohm I = V / Z

Un circuito reiettore può essere definito come, quando la corrente di linea è minima e l'impedenza totale è massima a f0, il circuito è induttivo quando è inferiore a f0 e il circuito è capacitivo quando è superiore a f0

Applicazioni del circuito LC

  • Le applicazioni della risonanza dei circuiti LC in serie e in parallelo riguardano principalmente in sistemi di comunicazione e l'elaborazione del segnale
  • L'applicazione comune di un circuito LC è la sintonizzazione di TX e RX radio. Ad esempio, quando sintonizziamo una radio su una stazione esatta, il circuito si imposterà in risonanza per quella specifica frequenza portante.
  • Un circuito LC risonante in serie viene utilizzato per fornire l'ingrandimento della tensione
  • Un circuito LC risonante parallelo viene utilizzato per fornire l'ingrandimento della corrente e utilizzato anche nella RF circuiti di amplificazione come impedenza di carico, il guadagno dell'amplificatore viene raggiunto al massimo alla frequenza di risonanza.
  • Sia i circuiti LC risonanti in serie che quelli paralleli sono utilizzati nel riscaldamento a induzione
  • Questi circuiti si comportano come risuonatori elettronici, che sono una componente essenziale in varie applicazioni come amplificatori, oscillatori, filtri, sintonizzatori, mixer, tavolette grafiche, schede contactless e tag di sicurezza XLe XC

Quindi, questo riguarda il circuito LC, il funzionamento di circuiti di risonanza in serie e in parallelo e le sue applicazioni. Ci auguriamo che tu abbia una migliore comprensione di questo concetto. Inoltre, qualsiasi domanda riguardante questo concetto o progetti elettrici ed elettronici , per favore dai i tuoi preziosi suggerimenti nella sezione commenti qui sotto. Ecco una domanda per te, qual è la differenza tra risonanza in serie e circuiti LC a risonanza parallela?

Crediti fotografici: