Vad är en resonantkrets?
En resonantkrets, även känd som en LC -krets, tankkrets eller avstämd krets, är en krets som lagrar energi och överför den fram och tillbaka upprepade gånger, liknande en svängande pendel.Energin passerar mellan en induktor, en kretskomponent som lagrar energi i ett magnetfält och en kondensator, som lagrar energi i ett elektriskt fält.När de två arbetar med samma frekvens sägs kretsen vara inställd.Sådana avstämningskretsar används i tuners och förstärkare.
Induktören och kondensatorn arbetar tillsammans.Kondensatorn lagrar energi i form av spänning och släpper den sedan i form av ström.Inductor lagrar energi från strömmen i sitt magnetfält och släpper sedan tillbaka energin till kondensatorn.De två kretskomponenterna passerar sin lagrade energi fram och tillbaka, ett fenomen som kallas oscillation.Antalet gånger varje sekund som energin överförs fram och tillbaka betraktas som frekvensen för resonanskretsen.
En resonantkrets är som en pendel.En person drar pendeln åt sidan och förvarar därmed potentiell energi, eftersom pendelboben är högre än den var tidigare.När pendeln släpps förvandlas den potentiella energin till kinetisk energi, rörelsens energi.Den kinetiska energin får pendeln att passera genom den neutrala positionen att stiga på andra sidan och återigen lagra potentiell energi.Pendeln svänger fram och tillbaka tills den tar slut på energi.
Som en pendel fungerar en resonanskrets mest effektivt när den svänger vid dess föredragna eller resonans, frekvens.Den hastighet med vilken kondensator och induktor var och en tar upp och släpper energi är en funktion av tiden.Om man försöker köra kretsen snabbare än dess resonansfrekvens, kommer antingen kondensatorn eller induktorn inte att kunna ta upp och släppa energin tillräckligt snabbt.Kretsens resonansfrekvens definieras av ekvationen 1 dividerad med kvadratroten av L x C. l representerar induktans i Henries, och C representerar kapacitans i farads.
Som ett barn på en gunga, resonanskretsar förlorar lite energi när energin som energinpasseras fram och tillbaka, så ny energi måste läggas till för att hålla kretsen igång.Trådar har motstånd.Kondensatorer släpper inte så mycket energi som de tar in. Förlusten i en resonanskrets mäts med kvalitetsfaktorn eller Q -faktor.En högre Q -faktor indikerar att mindre energi går förlorad med varje svängning.
Q -faktorn beräknas som förhållandet mellan amplituden eller styrkan av svängningar som kommer ut ur kretsen jämfört med vad som gick in i kretsen.En högre Q -faktor indikerar att mindre energi behövs för att upprätthålla kretsen och mer utgång produceras för varje ingång.Som en analogi, på ett barns gunga, kan detta jämföras med hur långt svängen reser efter förälderns push, jämfört med hur långt förälderns hand reste medan han skjuter barnet.
En oscillator är en speciell typ av krets som ersätterEnergi förlorad från en mindre än idealisk Q-faktor.När ett barn pumpar en gunga med rätt frekvens och lägger energi till systemet med jämna mellanrum för att övervinna förlusten på grund av friktion och vindmotstånd, kan barnet svänga på obestämd tid.En radiomottagare är en resonantkrets med en hög Q -faktor.Att vända ratten ändrar kapacitansen hos en variabel kondensator.När resonanskretsen är inställd på samma frekvens som radiostationens sändare, producerar kretsen en hög amplitud och tydlig ljudsändning.