Soros rezgőkör - studopediya

Soros rezgőkör egyszerű rezonáns (oszcilláló) áramkör. Soros rezgőkör áll sorba kapcsolt induktivitás és a kapacitás. Amikor téve ilyen lánc variábilis (harmonikus) feszültség egy tekercset és egy kondenzátort fog folyni váltakozó áram, amelynek kiszámítása pedig az Ohm-törvény: I = U / X # 931; . ahol X # 931; - az összeg a reaktancia sorba kapcsolt tekercs és kondenzátor (használt egység mennyiségben).






Ahhoz, hogy frissíteni kell az Behívható, hogyan függ reaktanciákat a kondenzátor és az induktivitás a frekvencia az alkalmazott váltakozó feszültség. Mert tekercsek, ez a függés a következő formában:

A képlet látható, hogy a frekvencia növekedésével, a reaktancia az induktor növekszik. Kondenzátor reaktancia függése gyakorisága a következő lesz:

Ellentétben az induktivitás a kondenzátor minden megfordul - egyre gyakrabban, a reaktancia csökken

Az alábbi ábra grafikusan mutatja be a függőség a tekercs reaktancia XL és Xc kondenzátor gyűrű (körkörös) frekvencia # 969;. valamint egy grafikont a frekvencia # 969; algebrai összege x # 931; . Graph lényegében azt mutatja, a frekvencia függvényében a teljes reaktancia soros rezgőkör.
A grafikon azt mutatja, hogy egy adott frekvencián # 969 = # 969; o. amely a reaktív konjugált otivleniya tekercs és a kondenzátor egyenlő abszolút értékben (egyenlő értékű, de ellenkező előjellel), a teljes áramkör ellenállásának nullává válik. Ezen a frekvencián, megfigyelhető az áramkör aktuális maximális, amely csak korlátozott az ohmos veszteségek az induktor (azaz az aktív ellenállását a tekercs vezeték), és belső ellenállása egy áramforrás (generátor). A frekvenciát, amelynél fennáll az a jelenség, az úgynevezett rezonancia fizika úgynevezett rezonancia frekvenciát vagy természetes frekvenciája rezgőkör. Továbbá, a grafikon azt mutatja, hogy alatti frekvencián a rezonancia frekvenciája reaktancia soros rezgőkör kapacitív, és magasabb frekvenciákon - induktív. Ami a rezonancia frekvencia, akkor lehet kiszámítani a következő képlet segítségével Thomson, tudjuk következtetni a Formula reaktancia induktor és kondenzátort, egyenlő azok reaktanciákat egymáshoz:

A jobb oldali ábra mutatja egy helyettesítő kapcsolási egy soros rezgőkört, figyelembe véve ohmos veszteségek R. csatlakozik egy ideális feszültség generátor a harmonikus amplitúdó U. impedancia (impedancia) Az áramkör határozza meg: Z = √ (R 2 + X # 931; 2). ahol X # 931; = # 969; L-1 / # 969; C. A rezonancia frekvencia, amikor a nagysága a tekercs reaktancia XL = # 969; L, és a kondenzátor XC = 1 / # 969; C között azonos nagyságrendű, a nagysága X # 931; nulla (ezért, az ellenállás a tiszta aktív áramköri) és az áramerősség az áramkört, hogy meghatározzuk azt az arányt az amplitúdó a generátor feszültség a rezisztencia ohmos veszteségek: I = U / R. Így a tekercs és a kondenzátor, amely a tárolt reaktív villamos energia, az azonos feszültség esik UL = Vin = IXL = IXS.
Bármely más frekvencia eltér a rezonancia, a feszültség a tekercs és kondenzátor nem azonos - ezek határozzák meg áram amplitúdója az áramkörben, és az értékeket reaktanciákat modulok XL és XC .Poetomu rezonancia a soros rezgőkör nevezzük rezonancia feszültség. Rezonancia frekvenciája az áramkör hívják frekvencián, amelyen a hurok impedancia tisztán aktív (ohmos) harakter.Uslovie rezonancia - ez az egyenlet a mennyiséget reaktanciákat az induktor és kapacitás.

Az egyik legfontosabb paraméter az oszcillációs áramkör (kivéve természetesen a rezonancia frekvencia) a jellegzetes (vagy hullám) impedancia # 961; és a minőségi tényező Q. A jellemző áramkör (hullám) impedanciájú áramköri # 961; az értéke a reaktancia áramköri kapacitás és induktivitás a rezonancia frekvencia: # 961; = XL = Xc at # 969; # = 969; p. A karakterisztikus impedancia lehet a következőképpen számítható ki: # 961; = √ (L / C). jellegzetes impedancia # 961; Ez a mennyiségi mértékegység az energia-becslő tárolt reaktív áramköri elemek - egy tekercset (mágneses mező energia) WL = (LI 2) / 2, és a kondenzátor (elektromos tér energia) WC = (CU 2) / 2. Az arány a tárolt energia által a reaktív áramköri elemeket a energiája ohmikus (rezisztív) veszteség az időszakban az úgynevezett minőségi tényező Q kontúr hogy a „minőség” kifejezés szó fordítás. A Q-faktora oszcilláló áramkör - jellemző meghatározó amplitúdója és szélessége és a rezonancia frekvencia válasz, amely megmutatja, hogy hány alkalommal az energia tartalékok a hurok több, mint az energia veszteség egy rezgési periódus. A minőségi tényező figyelembe veszi az aktív terhelési ellenállás R.
A soros rezgőkör RLC kör a láncok, amelyekben mind a három elem sorba vannak kapcsolva, a minőségi tényező kiszámítása:

ahol R. L és C - ellenállás, induktivitás és kapacitás a rezgőkör, ill. A reciproka a minőségi tényező d = 1 / Q nevezzük a csillapító áramkör. Ahhoz, hogy meghatározzuk a Q-faktor általában használt képlet Q = # 961; / R., ahol R az ellenállás az ohmos veszteségek kontúr jellemző ereje a rezisztív (ohmos veszteségek) áramkör P = I 2, R Q tényleges rezgőkörök képződött diszkrét induktor és kondenzátorok, időtartama néhány száz vagy több. A minőségi tényező különböző vibrációs rendszer elvén alapuló piezoelektromos és egyéb hatások (például kvarc rezonátor) lehet, hogy akár több ezer, vagy több.

A frekvencia tulajdonságaitól különböző áramkörök a szakterületen általában becslése a amplitúdó-frekvencia karakterisztika (frekvenciamenet) maguk minősülnek Négypólusú. Az alábbi ábrák a két egyszerű kvadrupol tartalmazó soros rezgőkör és a frekvenciamenet ezen áramkörök, amelyeket biztosított (mutatja szilárd Compók). A függőleges tengelyen a frekvencia válasz grafikont az együttható a láncátvivő feszültség K, bemutatva egy áramkör kimeneti feszültségét a bemeneti hozzáállás.

A passzív áramkörök (azaz, nem tartalmazó merevítőelemek és energiaforrások), az értéke K soha nem haladja egységét. Ac ellenállás áramkör az ábrán látható, minimális lesz hatással, ha a frekvencia egyenlő a rezonancia frekvencia az áramkör. Ebben az esetben a hurok erősítés közel van egység (meghatározva az ohmos veszteségek a kör). Frekvencián nagyon eltér a rezgőkör impedanciája váltakozó áram elegendően nagy, és így a hurok erősítés esne gyakorlatilag nullára.

A rezonancia, ebben az áramkörben, a bemeneti jelforrás hatékonyan rövidre alacsony impedanciájú áramköri, miáltal rezonanciafrekvenciáján egy ilyen lánc átviteli koefficiens esik gyakorlatilag nullára (ismét jelenléte miatt a véges veszteség rezisztencia). Ezzel szemben, ha a bemeneti akció frekvenciák jelentősen elkülönül a rezonancia, a lánc együttható közel van egységét. rezgőkör tulajdonság nagyban változik az áttétel frekvencián közel rezonancia, hogy széles körben használják a gyakorlatban, ha annak szükségességét, hogy kijelölje a jel frekvenciája a több szükségtelen jeleket található más frekvenciákon. Így minden rádió az oszcillátor áramkörök által biztosított beállításával a frekvencia a kívánt állomást. Az ingatlan rezgőkörtől izolált egyik frekvenciakészleten hívják szelektivitás és szelektivitás. Az intenzitás megváltozik, amikor a tuning hurok erősítés frekvencia a rezonancia hatások általában becsült paraméter segítségével hívják sávszélesség. Sávszélesség kapott frekvenciatartomány, amelyen belül a csökkentés (vagy növekedés - attól függően, hogy milyen a lánc) együttható képest értékére a rezonáns frekvencia nem haladja meg a 0,7 (3 dB).

A szaggatott vonalak a grafikonok mutatják pontosan ugyanaz AFC áramkörök, rezgőkörök amelyeknek ugyanaz a rezonancia frekvencia, mint abban az esetben, a fent tárgyalt, de mivel egy gyengébb minőségű faktor (például, tekercselt induktort, amelynek nagy a DC ellenállás). Amint az az ábrákon látható, a bővülő áramkör sávszélesség és romló szelektív (lekérdezési) tulajdonságait. Ennek megfelelően a számítási és tervezési rezgőkörök kell törekedni, hogy javítsák a minőségi tényező. Azonban, bizonyos esetekben, a minőségi tényező az áramkör, éppen ellenkezőleg, szükséges, hogy alábecsüljék (például, többek között egy sorba kötött induktivitás egy kis ellenállás értéke ellenállás), amely elkerüli torzítása a széles sávú jeleket. Míg, ha a gyakorlatban kell kiosztani elég széles sávú jel szelektív áramkör általában nem alapul egyetlen oszcilláló áramkör, valamint több összetett kapcsolt (szemű) rezgő rendszerek, beleértve a többlengőkaros szűrőket.