Карактеристике серијског резонантног кола

Oct 17, 2025 Остави поруку

Када су индуктивна реактанса и капацитивна реактанса једнаке, коло резонује, то јест, када је 2 π фЛ=1/2 π фЦ


Где је Л индуктивност у Хенри јединицама, а Ц је капацитет у Фарадовим јединицама.


За дати Л и дати Ц, ово се дешава само на једној фреквенцији: ф=1/2 π√ (ЛЦ)


Ова фреквенција се назива резонантна фреквенција, а резонанција у колу је фреквенција на којој је капацитивна реактанса једнака индуктивној реактанцији.


Узмимо проблеме у групи проблема као пример и израчунајмо неке резонантне фреквенције:


Ако је Р 22 ома, Л је 50 микрохенрија, а Ц је 40 пикофарада. Тхесерија резонантнафреквенција серијског РЛЦ кола је 3,56 МХз.


ф=1 /2π√(ЛЦ)= 1 /(6,28 к√(50×10 -6 к 40×10 -12))= 1 /(2,8 к 10 -7)= 3.56 МХз


Имајте на уму да вредност отпора није важна, а резонантна фреквенција је Р=220 ома или 2,2 мегаома.


Ако је Р 33 ома, Л је 50 микрохенрија, а Ц је 10 пикофарада. Паралелна резонантна фреквенција паралелног РЛЦ кола је 7,12 МХз.


ф=1 /2π√(ЛЦ)= 1 /(6,28к√(50×10 -6 к 10×10 -12))= 1 /(1,4×10 -7)= 7.12 МХз


Када су индуктор и кондензатор спојени у серију, импеданса серијског кола на резонантној фреквенцији је нула јер је реактанца једнака и супротна на тој фреквенцији. Ако постоји отпорник у колу, то ће утицати само на импеданцију. Према томе, импеданса серијског РЛЦ кола у резонанцији је приближно једнака отпору кола.

250

Како фреквенција пролази кроз резонанцију, амплитуда струје на улазу серијског РЛЦ кола је максимизирана, јер ни кондензатор ни индуктор не повећавају укупну импедансу кола на резонантној фреквенцији.


Када су индуктор и кондензатор спојени паралелно, импеданса поново постаје једнака и супротна једна другој на резонантној фреквенцији. Међутим, пошто су спојени паралелно, коло је заправо отворено коло. Због тога је при резонанцији импеданса кола са паралелним отпорницима и индукторима и кондензаторима приближно једнака отпору кола.


Пошто се паралелна ЛЦ кола ефективно отварају у резонанцији, величина струје на улазу резонантног паралелног РЛЦ кола је минимизирана. Максимална циркулишућа струја у компонентама паралелног ЛЦ кола током резонанце може проузроковати да напон преко серијске реактансе буде већи од напона који се примењује на њих.


Други резултат међусобног поништавања реактанције индуктивности и капацитивности је да нема фазног помака на резонантној фреквенцији, а фазни однос између струје и напона који тече кроз серијско резонантно коло током резонанце је да су напон и струја у фази.


У идеалној ситуацији, импеданса серијског ЛЦ кола на резонантној фреквенцији је нула, док је импеданса паралелног ЛЦ кола на резонантној фреквенцији бесконачна. Међутим, у стварном свету, резонантна кола не функционишу на овај начин. Да бисмо описали сличност између понашања кола и идеалног резонантног кола, користимо фактор квалитета или К. Пошто је реактанса индуктивности једнака реактанцији капацитивности на резонантној фреквенцији, К РЛЦ паралелног кола је отпор подељен са реактансом индуктивности. Индуктивност или капацитивност:


К=Р/КСЛ или Р/КСЦ


К РЛЦ-асеријска резонанца (позната и као резонанција конверзије фреквенције)коло је реактанса индуктора или кондензатора подељена отпором:


К=КСЛ/Р или КСЦ/Р


У основи, што је К већи, то се резонантно коло више понаша као идеално резонантно коло, а што је већи К, мањи је губитак отпора у колу. Мањи губици ће повећати К индуктора и кондензатора, а ефекат повећања К у резонантном колу је повећање унутрашњег напона и циркулационе струје.


К је важан параметар у пројектовању кола за усклађивање импедансе. Резултат повећања К у колима за усклађивање импедансе је смањење пропусног опсега за усклађивање, а кола са нижим К производиће шири пропусни опсег, али по цену повећаних губитака.


Параметар резонантног кола који се односи на К је пропусни опсег половине снаге, који се односи на пропусни опсег где ће серијски резонантни круг проћи половину снаге улазног сигнала, а паралелно резонантно коло ће одбити половину снаге улазног сигнала.


Можемо да користимо К кола да израчунамо пропусни опсег половине снаге: пропусни опсег=ф/К

Pošalji upit

whatsapp

Telefon

E-pošta

Istraga