למעגלים שיש בהם אלמנטים L, C, יש מאפיינים מיוחדים בשל מאפייני התדר שלהם כמו תדר לעומת הנוכחי , מתח ועכבה. מאפיינים אלה עשויים להיות בעלי מינימום או מקסימום חד בתדרים מסוימים. היישומים של מעגלים אלה כוללים בעיקר משדרים, מקלטי רדיו ומקלטים לטלוויזיה. שקול מעגל LC ב איזה קבלים והמשרן שניהם מחוברים בסדרה על פני אספקת מתח. לחיבור של מעגל זה תכונה ייחודית של תהודה בתדירות מדויקת המכונה תדר התהודה. מאמר זה דן מהו מעגל LC, פעולת תהודה של סדרה פשוטה ומקביל למעגל LC.
מהו מעגל LC?
מעגל LC נקרא גם מעגל טנקים, מעגל מכוון או מעגל תהודה הוא מעגל חשמלי בנוי עם קבלים המסומנים באות 'C' ו- משרן מסומן באות 'L' המחוברת זו לזו. מעגלים אלה משמשים להפקת אותות בתדר מסוים או לקבלת אות מאות מרוכב יותר בתדר מסוים. מעגלי LC הם רכיבי אלקטרוניקה בסיסיים במכשירים אלקטרוניים שונים, במיוחד בציוד רדיו המשמש במעגלים כמו טיונרים, פילטרים, מערבלי תדרים ומתנדים. התפקיד העיקרי של מעגל LC הוא בדרך כלל תנודה עם שיכוך מינימלי.
מעגל LC
סדרת תהודה מעגל LC
בתצורת מעגל LC בסדרה, הקבל 'C' והמשרן 'L' מחוברים בסדרות המוצגות במעגל הבא. סכום המתח על פני הקבל והמשרן הוא פשוט סכום המתח כולו על פני המסופים הפתוחים. זרימת הזרם במסוף + Ve במעגל LC שווה לזרם דרך המשרן (L) והקבל (C)
v = vל+ vג
אני = אניל= אניג
כאשר ה- 'Xלגודל התגובה ההשראה עולה, ואז התדירות גם עולה. באותו אופן, בעוד 'Xגגודל התגובה הקיבולי יורד, ואז התדר יורד.
סדרת תהודה מעגל LC
בתדירות ספציפית אחת, שתי התגובות Xלו- Xגזהים בעוצמתם אך הפוך בסימן. אז התדר הזה נקרא תדר התהודה המסומן על ידי עבור מעגל LC.
לכן, בתהודה
איקסל= -Xג
ωL = 1 / ωC
ω = ω0 = 1 / √LC
מה שמכונה תדר הזוויתי המהדהד של המעגל? שינוי התדר הזוויתי לתדר, נעשה שימוש בנוסחה הבאה
f0 = ω0 / 2π √LC
בתצורת מעגל LC של תהודה סדרתית, שני התהודה Xגו- Xללבטל אחד את השני. ברכיבים ממשיים, ולא אידיאליים, זרימת הזרם מנוגדת, בדרך כלל בהתנגדות פיתולי הסליל. לכן, הזרם המסופק למעגל הוא מרבי בתהודה.
מעגל קבלה מוגדר כאשר ב- Lt f f0 הוא המקסימום ועכבת המעגל ממוזערת.
עבור f
עבור f
תהודה מעגלית מקבילה
בתצורת מעגל LC מקבילה, הקבל 'C' והמשרן 'L' מחוברים במקביל המוצג במעגל הבא. סכום המתח על פני הקבל והמשרן הוא פשוט סכום המתח כולו על פני המסופים הפתוחים. זרימת הזרם במסוף + Ve במעגל LC שווה לזרם דרך המשרן (L) והקבל (C)
v = vל= vג
אני = אניל+ iג
תן להתנגדות הפנימית 'R' של הסליל. כאשר שני תהודה Xגו- Xל, זרמי הענף התגובתי זהים ומתנגדים. לכן, הם מבטלים זה את זה כדי לתת את כמות הזרם הקטנה ביותר בשורת המפתח. כאשר הזרם הכולל הוא מינימלי במצב זה, אז העכבה הכוללת היא מקסימום. תדר התהודה ניתן על ידי
f0 = ω0 / 2π = 1 / 2π √LC
שים לב שהזרם של כל ענף תגובתי אינו מינימלי בתהודה, אך כל אחד מהם ניתן בנפרד על ידי הפרדת מתח המקור 'V' על ידי תגובת 'Z'.
תהודה מעגלית מקבילה
מכאן, על פי חוק אוהם אני = V / Z
ניתן להגדיר מעגל דחייה ככשהזרם הקו מינימלי ועכבה כוללת היא מקסימום ב- f0, המעגל הוא אינדוקטיבי כאשר הוא מתחת ל- f0 והמעגל הוא קיבולי כאשר הוא מעל f0
יישומים של מעגל LC
- היישומים של התהודה של הסדרה ומעגלי LC מקבילים כרוכים בעיקר ב מערכות תקשורת ועיבוד אותות
- היישום הנפוץ של מעגל LC הוא כוונון של רדיו TX ו RX. לדוגמה, כאשר אנו מכוונים רדיו לתחנה מדויקת, המעגל יוגדר בתהודה עבור אותו תדר מוביל ספציפי.
- מעגל LC מהדהד בסדרה משמש להגדלת מתח
- מעגל LC מהדהד מקביל משמש להגדלת זרם ומשמש גם ב- RF מעגלי מגבר כמעכב העומס, הרווח של המגבר מוגדל בתדר התהודה.
- שני מעגלי LC מהדהדים מקבילים משמשים לחימום אינדוקציה
- מעגלים אלה מתפקדים כמהודים אלקטרוניים, המהווים מרכיב חיוני ביישומים שונים כמו מגברים, מתנדים, פילטרים, מקלטים, מערבלים, טאבלטים גרפיים, כרטיסים ללא מגע ותגי אבטחה Xלו- Xג
לפיכך, זה הכל על מעגל LC, הפעלת סדרות ומעגלי תהודה מקבילים ויישומיו. אנו מקווים שיש לך הבנה טובה יותר של מושג זה. יתר על כן, כל שאלה לגבי מושג זה או פרויקטים של חשמל ואלקטרוניקה , אנא הוסף את הצעותיך החשובות בסעיף ההערות למטה. הנה שאלה עבורך, מה ההבדל בין תהודה סדרתית למעגלי LC תהודה מקבילה?
נקודות זיכוי:
- מעגל LC ויקימדיה
- סדרת תהודה מעגל LC stack.imgur
- תהודה מעגלית מקבילה ללמוד על אלקטרוניקה
