インダクタ-コンデンサ「タンク」回路

部品と材料

• オシロスコープ
• 無極性コンデンサの品揃え（0.1 µF〜10 µF）
• 降圧電源トランス（120V / 6 V）
• 10kΩ抵抗
• 6ボルトバッテリー

電源トランスは単にインダクタとして使用され、1つの巻線のみが接続されています。未使用の巻線は開いたままにしておく必要があります。単純な鉄心、単巻インダクタ（チョークとも呼ばれます） ）を使用することもできますが、そのようなインダクタは電源トランスよりも入手が困難です。

相互参照

電気回路の教訓 、第2巻、第6章：「共鳴」

学習目標

• 共振回路の構築方法を学ぶために
• 共振周波数に対するコンデンサのサイズの影響を判断するには
• 反共振を生成する方法を学ぶために

回路図

イラスト

手順

インダクターとコンデンサーを並列に接続し、DC電圧源に接続して短時間通電すると、コンデンサーからインダクターに、またはその逆にエネルギーが交換されるときに発振が発生します。これらの発振は、インダクタ/コンデンサ回路と並列に接続されたオシロスコープで見ることができます。並列インダクタ/コンデンサ回路は、一般にタンク回路として知られています。 。

重要な注意： に対してお勧めします この実験では、PC /サウンドカードをオシロスコープとして使用します。これは、バッテリーが切断されたときにインダクターによって非常に高い電圧が生成される可能性があるためです（誘導性の「キックバック」）。これらの高電圧は確かにサウンドカードの入力、そしておそらくコンピュータの他の部分にも損傷を与えます。

共振周波数と呼ばれるタンク回路の固有振動数 は、次の式に従って、インダクタのサイズとコンデンサのサイズによって決定されます。

多くの小型電源トランスの1次（120ボルト）巻線インダクタンスは約1 Hです。この図を回路のインダクタンスの概算として使用して、予想される発振周波数を計算してください。

理想的には、タンク回路によって生成される振動は無期限に継続します。現実的には、インダクタの抵抗損失と磁気損失により、発振は数サイクルにわたって振幅が減衰します。もちろん、「Q」定格が高いインダクタは、Qが低いインダクタよりも長持ちする発振を生成します。

コンデンサの値を変更して、発振周波数への影響に注意してください。コンデンサのサイズにより、発振時間の変化にも気付く場合があります。インダクタンスと静電容量から共振周波数を計算する方法を知っているので、回路容量（静電容量計で測定）と共振周波数（オシロスコープで測定）の既知の値からインダクタインダクタンスを計算する方法を理解できますか？

発振を減衰させるという明確な目的のために、抵抗を回路に（直列または並列のいずれかで）意図的に追加することができます。抵抗減衰タンク回路の振動のこの効果は、反共振として知られています。 。これは、道路の凹凸にぶつかった後の車の跳ね返りを抑えるショックアブソーバーの動作に似ています。

コンピューターシミュレーション

SPICEノード番号の概略図：

R _迷い 振動を減衰させ、より現実的なシミュレーションを生成するために回路に配置されます。より低いR _漂遊 消費されるエネルギーが少ないため、値は長寿命の振動を引き起こします。この抵抗を回路から排除すると、無限の発振が発生します。

ネットリスト（次のテキストを逐語的に含むテキストファイルを作成します）：

損失のあるタンク回路l11 0 1 ic =0 rstray 1 2 1000 c1 2 0 0.1u ic =6 .tran 0.1m 20m uic .plot tran v（1,0）.end 

関連ワークシート：

• レゾナンスワークシート
• パッシブフィルター回路ワークシート
• 発振器回路ワークシート