9.9 : Frekans Tepkisi

Seri rezonans, sırayla bağlanan endüktif (L), kapasitif (C) ve dirençli (R) elemanları içeren bir devrede meydana gelir. Rezonans frekansında, endüktif ve kapasitif reaktanslar büyüklük olarak eşit fakat işaret olarak zıttır ve birbirlerini etkili bir şekilde iptal ederler. Bu, devrenin empedansının minimum olmasına neden olur ve öncelikle R direnci tarafından belirlenir. Bir RLC devresinin rezonans frekansı şu şekilde tanımlanır:

Dirençteki güç kaybı akımın karesiyle orantılıdır. Bu, rezonans durumunda akımın maksimum olduğu durumlarda güç dağılımının da maksimum olduğunu gösterir. Bu maksimum güç şu şekilde verilir:

Burada I_max rezonansta maksimum akımdır.

Bir devrenin bant genişliği, dağıtılan gücün maksimum değerinin yarısına düştüğü frekans aralığı olarak tanımlanır. Bu, akımın maksimum seviyesinin yaklaşık %70,7'sine düştüğü yarı güç frekanslarında meydana gelir. Bant genişliği, yüksek ve alt yarı güç frekansları arasındaki fark olarak hesaplanır.

Rezonansta, reaktif güç dağılmaz, bunun yerine indüktör ve kapasitör arasında salınım yaparken, dirençte dirençli güç dağılır. Kalite faktörü, devrede depolanan maksimum enerjiye karşı döngü başına harcanan enerjiyle ilgilidir. Uygulamada, RLC filtresi için daha yüksek Q faktörüne sahip bir radyo vericisi, istenen sinyali yakındaki frekans gürültüsünden daha iyi izole edebilir. Takas bant genişliğidir: Daha yüksek bir Q bant genişliğini azaltır, bu da filtrenin daha kapsamlı bir frekans aralığı gerektiren sistemlerde uygulanabilirliğini sınırlayabilir.

Bir RLC serisi rezonans devresi, etkili bir bant geçiren filtre olarak işlev görerek radyo iletiminde hassas mühendisliğin örneğini oluşturur. Bu devre, rezonans frekansında akım büyüklüğünde bir tepe noktasına izin verecek ve seçici frekans iletimi ve alımı sağlayacak şekilde hassas bir şekilde tasarlanmıştır.