L および C 要素を含む回路は、その周波数特性 (周波数 Vs、電流、電圧、インピーダンスなど) により特別な特性を持ち、特定の周波数で重要な最小値または最大値を持つ場合があります。これらの回路の用途には、主に送信機、ラジオ受信機、およびテレビ受信機が含まれます。電源にコンデンサとインダクタが直列に接続された LC 回路を考えます。この回路の接続は、共振周波数と呼ばれる正確な周波数で共振する独特の特性を持っています。この記事では、LC 回路とは何か、および単純な直列および並列 LC 回路の高調波動作について説明します。
LC回路とは何ですか?
エネルギー蓄積回路、同調回路、または共振回路としても知られる LC 回路は、文字「C」で表され文字「L」で接続されたコンデンサに埋め込まれたインダクタで構成される回路です。これらの回路は、特定の周波数の信号を生成したり、特定の周波数の複合信号から信号を受信したりするために使用されます。 LC 回路は、さまざまな電子機器、特にチューナー、フィルター、ミキサー、発振器などの無線機器の基本的な電子部品です。 LC 回路の主な機能は通常、最小限の減衰で発振することです。
直列LC回路共振
で直列共振LC 回路構成は、次の回路のようにコンデンサ「C」とインダクタ「L」が直列に接続されています。コンデンサとインダクタの両端の電圧の合計は、開回路端子の合計電圧の合計です。 LC回路+Ve端子の電流は、インダクタ(L)とコンデンサ(C)を流れる電流v=v L+v C、i=i L=i Cに等しくなります。
「XL」誘導リアクタンスの振幅が増加すると、周波数も増加します。同様に、「XC」コンデンサのリアクタンス値が減少すると、周波数も減少します。
直列LC回路共振
特定の周波数では、2 つのリアクタンス XL と XC は同じ大きさですが符号が反対になります。したがって、この周波数は共振周波数と呼ばれ、LC 回路で表されます。
したがって、共鳴では
X L = -X C
ωL= 1 /ωC
ω=ω0= 1 /√LC
これは回路の共振角周波数と呼ばれます。次の式を使用して角周波数を周波数に変換します。
f0 =ω0/2π√LC
で直列共振LC回路構成により、XCとXLの2つの共振が互いに打ち消し合います。理想的なコンポーネントではなく実際のコンポーネントでは、電流の流れは通常、コイル巻線の抵抗と逆になります。したがって、回路に供給される電流は共振中に最大になります。
受信回路の定義は、In Lt f と f0 が最大のとき、回路のインピーダンスは最小になります。
fの場合
fの場合
並列LC回路共振
並列 LC 回路構成では、次の図に示すように、コンデンサ「C」とインダクタ「L」が並列に接続されます。コンデンサとインダクタの両端の電圧の合計は、開回路端子の合計電圧の合計です。 LC回路+Ve端子に流れる電流は、インダクタ(L)とコンデンサ(C)に流れる電流と等しくなります。
v = v L = v C
私=イル+IC
コイルの内部抵抗を「R」とします。 2 つの共振 XC と XL が発生すると、無効分岐電流は同じで逆になるため、キー ワイヤに最小限の電流を供給するために互いに打ち消し合います。この状態で総電流が最小になると、総インピーダンスは最大となり、共振周波数は次式で与えられます。
f0 =ω0/2π= 1 /2π√LC
共振中、リアクティブ分岐の電流は最小値ではないことに注意してください。ただし、各無効ブランチの電流は、無効電圧「V」を無効電圧「Z」から分離することによって個別に与えられます。
並列LC回路共振
したがって、オームの法則によれば、I=V/Z
サプレッサー回路は次のように定義できます。線電流が最小で、合計インピーダンスが f0 で最大になるとき、回路は f0 より下では誘導性となり、f0 より上では容量性になります。