L-C-verhouding in resonante kringen (Techniek Radio/TV)

door Mans Veldman , Leidschendam, 13.12.2024, 15:12 (8 dagen geleden) @ poonj
Bewerkt door Mans Veldman, 13.12.2024, 15:58

Voor elke combinatie van L en C in een LC-kring zal er een resonantiefrequentie zijn. Waar het om gaat is de Q (kwaliteitsfactor) van een kring. Een kring met lage Q heeft een grote bandbreedte en dus weinig selectiviteit. De Q wordt bepaald door de verliezen in de LC-kring, en de meeste verliezen zijn er in de spoel (draadweerstand). Bij een grote spoel is er meer (draad)weerstand = verlies dan bij een kleine spoel.

Bij een grote spoel en een kleine C gaat ook de parasitaire capaciteit (bedradingscap. e.d.) een rol spelen. Met een grote L en kleine C kun je gewoon de gewenste resonantiefreq. vinden, echter bij de minste verandering in de bedrading zal deze al veranderen, bij een kleine C gaat ook de eigen capaciteit van de spoel een rol spelen.
Bij een kleine L en grote C is de bedradingscapaciteit verwaarloosbaar, maar gaan de parasitaire inducties van b.v. bedrading een rol spelen.

Er is geen vaste LC verhouding voor het beste resultaat, het is o.a. afhankelijk van de frequentie, materiaal van de spoel (wikkellichaam, draaddikte, spoelopbouw, etc.) en b.v. de frequentiebereik dat je wilt bereiken met een bepaalde L en C. Voor een frequentie verhouding van 1:3 (MG = 500-1500kHz) heb je een capaciteitsverhouding van 1:9 nodig. Je moet dus oppassen dat je ook niet in de knoop komt met de minimum capaciteit van een afstem C.

De vuistregel die je noemt (golflengte is ongeveer de capaciteit van de C) is prima bruikbaar en zal gebaseerd zijn op "ervaring uit het verleden", andere regels zijn dat je probeert altijd met een spatie te wikkelen (lage eigencapaciteit) op een onvervormbare spoelkoker (b.v. keramiek) en voor luchtspoelen (geen kern) wikkellengte en wikkeldiameter ongeveer gelijk.

Het gebruik van een poederijzerkern in een spoel kan gunstig zijn omdat de zelfinductie omhoog gaat waardoor er minder draad nodig is, wat gunstig is voor de verliesweerstand. Echter de poerderijzerkern geeft zelf ook weer verliezen (HF-verliezen) zodat het niet altijd gunstig is voor de Q. Toch wegen vaak de voordelen (minder draad) op tegen de nadelen (verlies in de kern).

Als je kijkt naar resonantie dan zie je dat daar impedantie van L en C gelijk is. Bij een parallelkring volgt de kringimpedantie uit Z = L/(RC). Bij seriekring wordt deze bepaald door de verliesweerstand in de kring (Z = R). Bij serieresonantie zie je dus dat een kleine L (weinig verliesweerstand) gunstiger is, maar houdt rekening met de totale Q.

Het zal duidelijk zijn dat op lage frequenties, waar meer L en C nodig is voor resonantie, je meer vrijheid hebt in opbouw en componentkeuze dan bij hoge frequenties.

--
Stuff is the junk you keep -- Junk is the stuff you throw away