Най-простите лентови филтри са LC филтри - те използват индуктори и кондензатори (въпреки че във веригата винаги има някои допълнителни резистори, които влияят на работата).
Тези компоненти могат да бъдат свързани последователно или паралелно и получените вериги се наричатсерия резонанснивериги и съответно паралелни резонансни вериги. Думата резонанс се използва, защото тези вериги реагират на специфични честоти, точно като струните на цигулка или китара. Поради това те често се наричат вериги за настройка.
Това показва някои примери за тези вериги, свързани по различни начини. Резонансната честота както на последователните, така и на паралелните вериги се дължи на съпротивителния ефект, където XL на индуктора е равно на Xc на кондензатора. Можем да получим резонансната честота, като решим това уравнение
Където f е честота, L е индуктивност, C е капацитет, представляващ честота:
В паралелно настроена верига кондензаторите и индукторите са свързани паралелно, така че имат еднакво напрежение. При резонансната честота също имаме, че техните реагенти са равни. Според закона на Ом за променливотоковите вериги, ако индукторите и кондензаторите имат еднакво напрежение и съпротивление, те също трябва да имат еднакъв ток. Така че всички имат еднакъв ток. Но тъй като един от токовете кара напрежението да напредва с 90 ", а другият ток кара напрежението да изостава с 90", те са 180 "един от друг. Следователно посоката на токовете е противоположна, единият нараства, а другият пада. Следователно токът в проводника, водещ към вторичната верига за настройка, трябва да е нула. Тъй като външният ток, влизащ в веригата за настройка, е нула, веригата се държи като отворена верига (с напрежение, но без ток). преминаване през).
Обратната ситуация възниква в aпоследователно резонансно (известно още като последователно резонансно устройство)верига. Тук кондензаторите и индукторите са свързани последователно, така че токът е еднакъв. Този път напрежението на единия електрод насочва тока, докато напрежението на другия електрод изостава от тока с 90 инча. Следователно тези две напрежения са на 180 инча едно от друго. При резонанс (друг начин да се каже „при резонансна честота“) техните реагенти са равни, така че техните напрежения са равни, но противоположни. Следователно общото напрежение на цялата последователна верига е нула, дори ако има ток, преминаващ през него. Следователно поведението на веригата е като късо съединение (също има ток, но не преминава напрежение).
Ето защо сме формирали следните емпирични правила:
По време на резонанс паралелно настроената верига показва отворена верига.
По време на резонанс,серия резонансниверига показва късо съединение.
При други честоти и двете вериги имат определен импеданс. Приближавайки резонансната честота, веригата не е напълно отворена (за паралелна настройка) или къса (за последователна настройка), но все още е много близо. Колкото по-далеч от резонансната честота, толкова по-малка е веригата и може да има прекъсване или късо съединение.
И двете вериги могат да служат като селективни филтри, позволявайки преминаването на определени честоти и предотвратявайки преминаването на други. Те могат да свързват вериги за настройка между две основни посоки, като (a) и (b) (в който случай сигналът ще бъде по-къс в зависимост от импеданса на веригата), или сигналът трябва да премине през LC верига от вход към изход, както е показано в (c) и (d) (в който случай той повече или по-малко ще премине в зависимост от импеданса на веригата).
Да вземем верига (a) като пример. По време на резонанс, паралелно настроената верига показва отворена верига, като по-голямата част от входния сигнал достига директно до изхода чрез резистори. Според различните изходни натоварвания може да има ток в серийния резистор, така че може да има загуба на напрежение, но можем да го игнорираме. Въпреки това, освен резонанса, веригата за настройка вече не е отворена; Това причинява увеличения ток да премине през серийния резистор, което води до увеличаване на спада на напрежението. Колкото по-далеч от резонанса, толкова по-голямо е намалението и толкова по-малко е изходното напрежение.
Ако запазим входното напрежение постоянно, но променим честотата и след това начертаем зависимостта между изходното напрежение и честотата, получаваме графика, подобна на фигура (a). Виждаме, че пикът на изхода се появява при резонансната честота и има намаление от двете страни. Наистина има честотна лента, преминаваща близо до резонанса, докато честотата далеч от резонанса е намалена (макар и не напълно спряна). Тъй като има честотна лента, през която може да премине, тя се нарича лентов филтър. Веригата (c) на фигурата също е лентов филтър; Поради факта, че последователната резонансна верига е съединена на късо в точката на светкавицата, честотата на резонанса преминава през (и близо), докато честотата намалява по-далеч, тъй като последователната резонансна верига вече има известно реактивно съпротивление.
Вериги (b) и (d) правят обратното - те спират да сигнализират при резонанс; Верига (b) се постига чрез скъсяване на сигнала, докато верига (d) се постига чрез отваряне на пътя между входа и изхода. Дори близо до резонанс, те ще отслабят сигнала, така че ще спрат (или отслабят) честотна лента, както е показано на Фигура (b). Поради това те се наричат лентови филтри или лентови стоп филтри.
Моля, обърнете внимание на приликите между това и RC нискочестотните-или високочестотните филтри, обсъдени в предишната глава. Въпреки че тук говорим за честотата на прекъсване, действителната крива показва, че „прекъсването“ всъщност е много бавен спад. Има и постепенна промяна от двете страни на резонансната честота.