Numar total de pagini: 729

Ultimele articole publicate


    `

    Ultimele mesaje

      • stan ion: cum sa deschide revista sa pot vedea uu...
      • Admin: Am raspuns pe e-mail....
      • Liviu Popa: Buna, Am avut o publicatie in Tehnium p...
      • Admin: Speram sa va ajute....
      • Admin: Buna Ion, scopul intial al website-ului ...
      • Ion: Buna ziua, Am o mare rugăminte legat ...
      • Costica Neculau: Multumesc! O carte foarte buna ca incepa...
      • Admin: tocmai am verificat si functioneaza...
      • Morariu Calin: Fisierul revista_ret_no.14_-_publicata_...
      • Munteanu Danut: Buna ziua, Frumos situl dumneavoastra d...

    Circuitul RLC serie

    Articol din cartea: A,B,C… Electronica in imagini

    Autori: ing. N. Drăgulănescu, ing. C. Miroiu,ing. D. Moraru

    1. Coperta carte A,B,C… Electronica in imagini
    2. Introducere
    3. Capitolul 1 - Rezistoare
    4. 1.1. Clasificarea rezistoarelor
    5. 1.2. Parametrii rezistoarelor
    6. 1.3. Simbolizarea si marcarea rezistoarelor
    7. 1.4. Rezistoare fixe
    8. 1.4.1. Rezistoare peliculare
    9. 1.4.2. Rezistoare bobinate
    10. 1.4.3. Rezistoare de volum
    11. 1.5. Conectarea in serie, paralel si mixta a rezistoarelor
    12. 1.6. Comportarea in curent alternativ a rezistorului
    13. 1.7. Aplicatii ale rezistoarelor fixe
    14. 1.8. Rezistoare variabile si semi variabile
    15. 1.9. Rezistoare neliniare
    16. 1.9.1 Termistoarele
    17. 1.9.2 Varistoarete
    18. 1.9.3 Fotorezistoarele
    19. Capitolul 2 Condensatoare
    20. 2.1. Capacitatea unui condensator; clasificarea condensatoarelor
    21. 2.2. Parametrii condensatoarelor
    22. 2.3. Simbolizarea si marcarea condensatoarelor
    23. 2.4. Condensatoare fixe
    24. 2.4.1. Condensatoarele ceramice
    25. 2.4.2. Condensatoare cu hartie
    26. 2.4.3. Condensatoare cu pelicula din material plastic
    27. 2.4.4. Condensatoare cu mica
    28. 2.4.5. Condensatoare electrolitice
    29. 2.5. Condensatoare variabile si semi variabile
    30. 2.6. Comportarea in curent alternativ a condensatoarelor
    31. Capitolul 3 Bobine
    32. 3.1. Inductivitatea/Inductanta unei bobine
    33. 3.2. Structura si classificarea bobinelor
    34. 3.3. Tipuri constructive de bobine
    35. 3.4. Ecranarea bobinelor
    36. 3.5. Caracteristici principale si circuite echivalente
    37. 3.6. Aplicatii ale bobinelor
    38. 3.6.1. Transformatorul
    39. 3.6.2. Circuitul RLC serie
    40. 3.6.3. Circuitul RLC derivatie
    41. 3.6.4. Circuite cuplate
    42. 3.6.5. Filtre electrice pasive
    43. Capitolul 4 Cablaje imprimate
    44. 4.1. Generalitati
    45. 4.2. Structura si clasificarea cablajelor imprimate
    46. 4.3. Metode si tehnologii de realizare a cablajelor imprimate
    47. 4.4. Realizarea cablajelor imprimate monostrat prin metode de corodare
    48. 4.4.1. Metoda fotografica
    49. 4.4.2. Metoda serigrafica
    50. 4.5. Realizarea foto-originalului
    51. 4.6. Realizarea cablajelor imprimate multistrat
    52. 4.7. Modele de cablaje imprimate
    53. 4.8. Echiparea cablajelor cu componente electronice
    54. Capitolul 5 Fiabilitatea componentelor pasive
    55. 5.1. Notiuni de fiabilitate
    56. 5.2. Fiabilitatea rezistoarelor
    57. 5.3. Fiabilitatea condensatoarelor
    58. 5.4. Fiabilitatea bobinelor
    59. 5.5 Fiabilitatea cablajelor imprimate echipate cu componente
    60. Capitolul 6 Tehnologia de montare a componentelor pe suprafata
    61. 6.1. Componente electronice pasive SMD
    62. 6.1.1. Rezistoare
    63. 6.1.2. Condensatoare ceramice ceramice multistrat
    64. 6.1.3. Condesatoare electrolitice cu aluminiu
    65. 6.1.4. Condensatoare electrolitice cu tantal
    66. 6.1.5. Termistoare
    67. 6.1.6. Rezistoare semivariabile
    68. 6.1.7. Bobine
    69. 6.2. Consideratii generale priving tehnologia montarii pe suprafata a componentelor
    70. Bibliografie

    Circuitul RLC serie

    Conectind în serie o bobină reală L (avînd rezistenţa de pierderi rL ) şi un condensator real C (cu rezistenţa de pierderi rc ) la bornele unui generator de tensiune Eg (de frecvenţă f şi rezistenţă internă Rg), rezultă circuitul echivalent RLC serie din fig. 3.12.

    figura 3.12
    Fig. 3.12. Circuite LC şi RLC serie

    S-au notat:

    r = rL +rc = rezistenţa totală de pierderi
    f0= 1 /2π√LC = frecvenţa de rezonanţă
    Q0=ω0L/r =1/ω0Cr= factorul de calitate

    Reprezentînd grafic, în funcţie de frecvenţa f, variaţiile reactanţelor:
    — bobinei: XL =ωL (fig. 3.13 a)
    — condensatorului: XC = — 1/ωC (fig. 3.13 b)

    figura 3.13
    Fig. 3.13. Variaţia rcactantclor XL, XC, XT, cu frecventa f.

    — circuitului echivalent serie: XT = ωL-1/ωC (fig. 3.13 c),

    se observă că reactanţa totală Xt se anulează la frecvenţa f0, pentru ω2= 1/LC = ω02 = (2πf0)2, adică atunci cînd frecvenţa semnalului (ω=2πf) coincide cu frecventa proprie a circuitului (ω0=2πf0) numită şi „frecventa oscilaţiilor libere din circuit” sau „frecventa de rezonantă a circuitului”.

    Impedanţa echivalentă a unui circuit RLC serie este (în complex):

    equatia 3.6.2 - 5

    Notînd:

    equatia 3.6.2 - 6

    Reprezentînd, în funcţie de variabila x, modulul \Z\ şi faza φ determinînd impedanţa Z, rezultă curbele din fig. 3.14. Se observă că la rezonanţă (f=fo’, β = 0):
    — impedanţa echivalentă |Z| are un caracter pur re-zistiv (X=0; \Z\ = R ) şi este minimă; în consecinţă curentul prin circuit este, în acest caz, maxim;
    — faza echivalentă φ este nulă, astfel încît tensiunea la bornele circuitului şi curentul prin circuit sînt in fază.

    figura 3.14
    Fig. 3.14. Variaţia modulului şi fazei impedanţei circuitului RLC serie.

    figura 3.15
    Fig. 3.15. Schema montajului experimental pentru ridicarea caracteristicilor circuitului RLC serie: a) schema bloc; b) scheme electrice.

    Comportarea remarcabilă a circuitului RLC-serie în jurul frecventei de rezonantă f0 face ca — în aplicatii — acesta să lucreze numai la frecvente f≈f0.

    Pentru determinarea experimentală şi studierea caracteristicilor unui circuit RLC serie se utilizează configuraţia de măsură avînd schema bloc din fig. 3.15 a.

    Generatorul de semnal standard GSS furnizează semnale de radiofrecvenţă (avînd frecvenţa f şi amplitudinea Eg necesare). Cuadripolul de cuplaj este un transformator intercalat între generator şi circuitul RLG-serie cu scopul de-a reduce influenţa rezistenţei interne (de ieşire) Rg a generatorului asupra circuitului RLC serie măsurat. Transformînd schema echivalentă din fig. 3.15 6 se observă că rezistenţa internă Rg devine Rg’= n2Rg — unde n=raportul de transformare al cuadripolului de cuplaj (n
    Fig. 3.16. Cracteristicile de selectivitate ale circuitului RLC serie.

    — variaţiile curentului normat |I/I0| prin circuit şi ale tensiunii normate |Uc/Uco| (la bornele condensatorului C) — în funcţie de frecvenţa f. S-au notat:

    I=Eg/Z = curentul prin circuitul RLC serie
    I0= Eg/R = curentul la rezonanţă (valoare maximă)
    Rt= Rg+R = rezistenţa totală (v. fie. 3.15)
    Uc = (1/jωC) (Eg/Z) = tensiunea la bornele condensatorului
    B3d’ =f0/Q = banda (de trecere) la 3 dB a circuitului

    Prin convenţie şi definiţie banda la 3 dB este determinată de scăderea la 1/√2=0,707 din valoarea sa maximă a curentului normat |I/I0| (ceea ce corespunde înjumătăţirii puterii din circuit, la extremităţile acestei benzi). Cu alte cuvinte, banda la 3 dB reprezintă un ecart de frecvenţă (în jurul frecvenţei de rezonanţă) la extremităţile căruia atenuarea semnalului este de 3 dB (√2 ori).

    Din simetria geometrică a caracteristicii de selectivitate (|I/I0|în funcţie de f) rezultă că banda reală la 3 dB (B -3d’’ ) este riguros egală cu raportul dintre frecvenţa de rezonanţă (Io) şi factorul de calitate al circuitului (Q). În consecinţă, un circuit este cu atît mai selectiv cu cît factorul său de calitate este mai mare.

    Se demonstrează că |Uc/Uco|= (ω0/ω) (|I/I0|); deci, în jurul frecvenţei de rezonanţă, caracteristica de selectivitate |I/I0| poate fi reprezentată, cu bună aproximaţie, de caracteristica |Uc/Uco| — ambele în funcţie de frecvenţa f. Îndepărtîndu-ne de rezonanţă, circuitul RLC serie are un comportament capacitiv (la frecvenţe mai joase) sau inductiv (la frecvenţe mai înal-te), în apropierea rezonanţei fiind pur rezistiv.

    Se demonstrează că, la rezonanţă, tensiunile la bornele bobinei şi ale condensatorului au valori maxime şi egale (Ul = Ut = QEg), fiind defazate (între ele — cu 180° şi, faţă de UR — cu 90°, înainte şi, respectiv, înapoi) şi de Q ori mai mari decît tensiunea aplicată de la generator, circuitului RLC serie. Din aceste considerente, rezonanţa circuitului serie este o rezo-nanţă de tensiune, iar factorul de calitate Q se mai numeşte şi „factor de supratensiune”. La proiectarea unui asemenea circuit este necesar să se ţină seama de creşterea importantă — la rezonanţă — a tensiunii la bornele elemetelor reactive.

    Circuitele rezonante RLC serie pot fi utilizate pentru generarea unor oscilaţii neamortizate (întreţinute), pierderile (datorate rezistenţei totale Rt) fiind compensate prin conectarea periodică a circuitului rezonant (oscilant) la o sursă de t.e.m. capabilă să introducă în circuit energia echivalentă pierderilor.

    Totodată, un circuit RLC serie se poate utiliza şi pentru adaptarea de impedanţă/rezistenţă. Astfel, de exemplu, circuitul RLC serie din fig. 3.17 realizează adaptarea rezistenţei (reduse) de ieşire Rg a generatorului tensiunii Eg la rezistenţa de sarcină Rs (mare).

    figura 3.17
    Fig. 3.17. Utilizarea circuitului RLC serie pentru adaptarea de impedanţă/rezistenţă.

    Prin transformarea succesivă a circuitului iniţial (eliminarea prizei mediane şi transformarea reactorului disipativ) rezultă condiţia de adaptare (transfer maxim de putere): Rg=Rl +Ris.

    equatia 3.6.2 - 7

        Editor: Admin | Afisat in: Carti, Electronica, Teorie | Raspunsuri (0) | November 2015

    Scrie un raspuns sau pune o intrebare

    Poti folosii: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>