Hoạt động mạch LC cộng hưởng song song và nối tiếp

Các mạch có các phần tử L, C, có các đặc tính đặc biệt do đặc tính tần số của chúng như tần số Vs hiện tại , điện áp và trở kháng. Các đặc điểm này có thể có mức tối thiểu hoặc cực đại rõ nét ở các tần số cụ thể. Các ứng dụng của các mạch này chủ yếu liên quan đến máy phát, máy thu radio và máy thu TV. Hãy xem xét một mạch LC trong tụ điện nào và cuộn cảm đều được mắc nối tiếp qua nguồn điện áp. Kết nối của mạch này có một đặc tính duy nhất là cộng hưởng ở một tần số chính xác được gọi là tần số cộng hưởng. Bài viết này thảo luận về một mạch LC là gì, hoạt động cộng hưởng của một chuỗi đơn giản và song song với mạch LC.

Mạch LC là gì?

Mạch LC còn được gọi là mạch bình, mạch điều chỉnh hoặc mạch cộng hưởng là mạch điện được chế tạo bằng tụ điện được ký hiệu bằng chữ ‘C’ và một cuộn cảm được ký hiệu bằng chữ ‘L’ kết nối với nhau. Các mạch này được sử dụng để tạo ra tín hiệu ở một tần số cụ thể hoặc chấp nhận một tín hiệu từ một tín hiệu tổng hợp hơn ở một tần số cụ thể. Mạch LC là linh kiện điện tử cơ bản trong các thiết bị điện tử khác nhau, đặc biệt là trong thiết bị vô tuyến được sử dụng trong các mạch như bộ chỉnh, bộ lọc, bộ trộn tần số và bộ dao động. Chức năng chính của mạch LC nói chung là dao động với độ tắt dần cực tiểu.

Mạch LC

Cộng hưởng mạch LC dòng

Trong cấu hình mạch LC nối tiếp, tụ điện ‘C’ và cuộn cảm ‘L’ mắc nối tiếp được biểu diễn trong đoạn mạch sau. Tổng của điện áp trên tụ điện và cuộn cảm đơn giản là tổng của toàn bộ điện áp trên các đầu nối để hở. Cường độ dòng điện trong + Vệ của đoạn mạch LC bằng cường độ dòng điện qua cả cuộn cảm (L) và tụ điện (C)
v = v_L+ v_C

i = tôi_L= tôi_C

Khi dấu ‘X_L’Độ lớn điện kháng cảm ứng tăng thì tần số cũng tăng. Theo cách tương tự, trong khi ‘X_C’Độ lớn điện kháng giảm, sau đó tần số giảm.

Cộng hưởng mạch LC dòng

Tại một tần số cụ thể, hai phản ứng X_Lvà X_Ccùng độ lớn nhưng ngược dấu. Vì vậy tần số này được gọi là tần số cộng hưởng được ký hiệu cho mạch LC.

Do đó, lúc cộng hưởng

X_L= -X_C

ωL = 1 / ωC

ω = ω0 = 1 / √LC

Điều nào được gọi là tần số góc cộng hưởng của mạch? Thay đổi tần số góc thành tần số, công thức sau được sử dụng

f0 = ω0 / 2π √LC

Trong cấu hình mạch LC cộng hưởng nối tiếp, hai điểm cộng hưởng X_Cvà X_Ltriệt tiêu lẫn nhau. Trong thực tế, thay vì các thành phần lý tưởng, dòng điện đi ngược lại, nói chung là bởi điện trở của các cuộn dây của cuộn dây. Do đó cường độ dòng điện cung cấp cho mạch khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng cực đại.

Một mạch chấp nhận được xác định là khi Trong Lt f  f0 là cực đại và trở kháng của mạch là cực tiểu.

Đối với fL << (-X_C). Do đó, mạch có điện dung

Đối với fL>> (-X_C). Như vậy, mạch có tính cảm ứng

Cộng hưởng mạch LC song song

Trong cấu hình mạch LC song song, tụ điện Cả hai cuộn cảm ‘C’ và cuộn cảm ‘L’ được kết nối song song được hiển thị trong mạch sau đây. Tổng của điện áp trên tụ điện và cuộn cảm đơn giản là tổng của toàn bộ điện áp trên các đầu nối để hở. Cường độ dòng điện trong + Vệ của đoạn mạch LC bằng cường độ dòng điện qua cả cuộn cảm (L) và tụ điện (C)

v = v_L= v_C

i = tôi_L+ tôi_C

Cho điện trở trong ‘R‘ của cuộn dây. Khi hai cộng hưởng X_Cvà XL, các dòng điện nhánh phản ứng giống nhau và trái ngược nhau. Do đó, chúng triệt tiêu lẫn nhau để tạo ra dòng điện nhỏ nhất trong dòng chính. Khi tổng dòng là nhỏ nhất ở trạng thái này, thì tổng trở là tối đa. Tần số cộng hưởng được cho bởi

f0 = ω0 / 2π = 1 / 2π √LC

Lưu ý rằng dòng điện của bất kỳ nhánh phản kháng nào không phải là cực tiểu khi cộng hưởng, nhưng mỗi nhánh được cho riêng lẻ bằng cách tách điện áp nguồn ‘V’ bằng điện kháng ‘Z’.

Cộng hưởng mạch LC song song

Do đó, theo Định luật Ohm I = V / Z

Mạch loại bỏ có thể được định nghĩa là, khi dòng điện cực tiểu và tổng trở cực đại tại f0, mạch cảm ứng khi dưới f0 và mạch có điện dung khi trên f0

Các ứng dụng của mạch LC

• Các ứng dụng của sự cộng hưởng của mạch LC nối tiếp và song song chủ yếu liên quan đến hệ thống thông tin liên lạc và xử lý tín hiệu
• Ứng dụng phổ biến của mạch LC là điều chỉnh TX và RX của radio. Ví dụ, khi chúng ta điều chỉnh một đài phát thanh đến một đài chính xác, thì mạch sẽ đặt ở mức cộng hưởng cho tần số sóng mang cụ thể đó.
• Một mạch LC cộng hưởng nối tiếp được sử dụng để cung cấp độ phóng đại điện áp
• Một mạch LC cộng hưởng song song được sử dụng để cung cấp độ phóng đại hiện tại và cũng được sử dụng trong RF mạch khuếch đại như trở kháng tải, độ lợi của bộ khuếch đại đạt cực đại ở tần số cộng hưởng.
• Cả hai mạch LC cộng hưởng nối tiếp và song song đều được sử dụng trong đốt nóng cảm ứng
• Các mạch này hoạt động như bộ cộng hưởng điện tử, là một thành phần thiết yếu trong các ứng dụng khác nhau như bộ khuếch đại, bộ dao động, bộ lọc, bộ chỉnh, bộ trộn, máy tính bảng đồ họa, thẻ không tiếp xúc và thẻ bảo mật X_Lvà X_C

Vì vậy, đây là tất cả về mạch LC, hoạt động của mạch cộng hưởng nối tiếp và song song và các ứng dụng của nó. Chúng tôi hy vọng rằng bạn đã hiểu rõ hơn về khái niệm này. Hơn nữa, bất kỳ truy vấn nào liên quan đến khái niệm này hoặc dự án điện và điện tử , hãy đóng góp ý kiến ​​quý báu của bạn trong phần bình luận bên dưới. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, sự khác biệt giữa cộng hưởng nối tiếp và mạch LC cộng hưởng song song là gì?

Tín ảnh:

• Mạch LC wikimedia
• Cộng hưởng mạch LC dòng stack.imgur
• Cộng hưởng mạch LC song song học về điện tử