9.10 : Частотная характеристика

Параллельная схема RLC представляет собой схему, в которой резистор (R), катушка индуктивности (L) и конденсатор (C) подключены к одним и тем же узлам и, как следствие, имеют одно и то же напряжение. Параллельная цепь RLC анализируется с точки зрения проводимости (Y), которая отражает легкость протекания тока. Допуск осуществляется по следующей схеме:

Резонанс в параллельной цепи RLC возникает, когда чистое реактивное сопротивление равно нулю, что означает, что емкостный и индуктивный эффекты нейтрализуют друг друга. Это условие достигается, когда:

Решение для резонансной частоты дает:

На этой резонансной частоте схема будет проявлять чисто резистивное поведение, а ток через резистор будет максимальным. Мощность, рассеиваемая в цепи, максимальна при резонансе из-за максимального протекания тока. На частотах точки половинной мощности ток составляет примерно 0,707 максимального тока, что приводит к половине максимальной рассеиваемой мощности. Полоса пропускания параллельной цепи RLC представляет собой разницу между этими частотами половинной мощности и находится с помощью следующего уравнения:

Добротность (Q) — это безразмерный параметр, который сравнивает резонансную частоту с шириной полосы, указывая на избирательность или остроту резонансного пика. В высококачественных схемах, где Q≥10, частоты половинной мощности можно аппроксимировать с помощью:

Более высокая добротность означает, что схема очень избирательна и сильно резонирует в узком диапазоне частот около резонансной частоты. Это свойство особенно полезно в радиосвязи, позволяя фильтровать нежелательные частоты и минимизировать помехи. Цепи с параллельным резонансом особенно полезны в приложениях фильтрации, действующих как полосовые или режекторные фильтры, блокируя определенный диапазон частот, пропуская при этом другие. Это делает их ценными при обработке сигналов для устранения нежелательных частот или шума.