دائرة رنين التوازي........؟

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

دوائــــــــر الــــــــرنين الكهـــربــائيـــة

مقدمة

الرنين ظاهرة معروفة في حياتنا عندما يتوفر مصدرين يلغي تأثير احدهما الاخر ,, فتكون حالة تــساوي المصــدرين هي حالة رنين ,, خواص حالة الرنين انها تعمل عمل اشبه بالمكبر وان كان هذا التشبيه خطأ ولكن يلجأ اليه المفسرون باعتبار انه فجأة يختفي ويبدو ان الشيء يتصرف ذاتيا ,,

مثلا في الميكانيكا الكتلة والزنبرك حيث الكتلة توفر عزم القصور الذاتي ,, اي تختزن الطاقة ان شئت ان تحركها وتعوقك ان شئت ان توقفها ,,

مثل الملف يعيق ادخال التيار اليه وبعد ان يمر يعيق انقاصه - الزنبرك يخزن الطاقة في صورة ضغط اشبه بالمكثف الذي تخزن الطاقة في صورة ضغط (كلاهمها قوة دافعة كهربائية او ميكانيكية) ,, عند تساوي القوتين يحدث الرنين حيث اقل قوة تعطي اكبر حركة مثل الجسر الذي دمر من رتابة خطوة مشاه معروفة ,,

دائرة رنين التوازي

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

في دائرة رنين التوازي ,, لو كان المصدر هو مصدر جهد ثابت ,, اذا ستكون مقاومته الداخلية = صفر او اصغر ما يمكن ,,

اذا لو غيرنا التردد من صفر -عبر رنين - الى اعلى ما يمكن (ما لا نهاية) لن نجد هناك فارق ,, وهذا يتعارض مع الدائرة المستخدمة في فصل الترددات ,,

هناك نقطة اخرى اخطر وهي التيار الخارج من الملف ,, هل يجد من الافضل له ان يسير نحو المكثف او يفرغ في القصر الذي يفرضه المصدر ؟؟

المصدر يضع قصرا على اطراف الدائرة ويلغي عملها , لذا يجب وضعها مع مصدر تيار ثابت او ذو مقاومة داخلية عالية لذا تجدها دائما مع ترانزستور حيث يمثل المصدر المناسب في دوائر المذبذبات ,,

اما عموما فتستخدم حيث تريد مقاومة كبيرة عند التردد المعني وليس المراد لاننا نريد التخلص منه فنمنع دخوله ,,

نلاحظ من دائرة الرنين السابقة ان ,,

جهد المنبع = جهد الملف = جهد المكثف ,,

ولكن بما ان التيار هنا يتبادل بين الملف والمكثف وعند الرنين لا يأتي من المصدر , اذا نلاحظ ان التيار في كل منهما عالي جدا

وهو يساوي Q من المرات او "ج" من المرات ,, ما ياتي من المصدر مما يجعله اكبر او اقل ,,

حسنا !!

لو رجعنا للدائرة المرسومة نعرف ان الطاقة متبادلة بين الكلف والمكثف ولو لم تفقد لكان تيار المصدر = صفر ,,

ولكن تياره يعوض الفقد في دائرة الرنين وهو اساسا من ثلاثة اسباب :

1- مقاومة الملف الاومية وهي تفقد التيار في صورة حرارة

2- فقد التسريب في المكثف وباستخدام مكثفات ذات جودة عالية نقلل منه

3- فقد المجال المغناطيسي من واقع ان ليس كل المجال المتولد يبقى في اللفات , ولكنه يشع حولها ويمكن باستخدام قلب من مادة مغناطيسية مثل الفرايت ووضع عازل حوله تقليل هذا الفقد ,,

اكثرها تأثيرا هو مقاومة السلك وهو الذي يؤثر مباشرة على استجابة الدائرة ولهذا سميت النسبة السابقة Q او "ج" معامل الجودة ,

ج = 2 ط ل / م

حيث ط= 3.14 والحث ل والمقاومة م

Q = ω L / r

—حيث ω— =

2 π F

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

المدى الذي تؤثر في دارات الرنين كسائر المكبرات والدوائر التي حسبنا لها نطاق ترددي تبنى على نظرية نصف الطاقة ,

اي حيث يقل الجهد الى 0.707 او جذر 2 من القيمة العظمى كما هو مبين في الشكل , وهو يتراوح بين قيمة صغرى واقيمة اخرى عظمى وتقل كثيرا خارجها ,,

هذا النطاق الترددي = تردد الرنين / معامل الجودة "ج"

Δf = fo/ Q

حيث Δf هو النطاق الترددي و fo تردد الرنين

من معادلة الرنين نجد ان التردد =1 / 2 ط جذر لس وايضا حيث ω— = 2 π F

ω— = 2 π F

= 1/ جذر ل س بالتعويض من معامل القدرة ج

سنجد انه كلما زاد التردد قلت قيمة معامل الجودة , وبالتالي لا نستطيع الحصول على ترددات ثابتة بسهولة ,

الان لكي نحسب دائرة رنين التوتزي كحمل في مكبر او اي دائرة اخرى نجد انها

المقاومة = ج * م حيث ج معامل الجودة و م مقاومة سلك الملف عند هذا التردد

R = Q*r

وما الفرق , الن تستمر ف الرنين ومقاومتها عند الرنين اعلى من الباقي ؟

اجل ولكن سنحصل على انتقائية اقل - لماذا .؟

سيكون فرق المقاومة بين ما نريد عند الرنين وخارج الرنين فرق صغير = Q من المرات وسيمر اكثر من تردد

ايضا وبارتفاع التردد تزداد قيمة fo بينما تقل Q وبالتالي يتسع النطاق ,,

لذلك في اجهزة الاستقبال يعتمد دوما على تحويل التردد لاخر منخفض لتحسين الانتقاء ,,,

ماذا عن خارج تردد الرنين ؟

بالطبع سنجد ان المقاومة تقل حتى تصل تقريبا صفر وعند تردد صفر و ما لا نهاية

اذا يكون ما يكون قصر عند تردد صفر هو المطلوب ,

اي ان دائرة الرنين للتوازي تحت الرنين تكافئ حث تقل مقاومته تدريجيا

اما اعلى من تردد الرنين فما يجعل المقاومة = صفر عند تردد ما لانهاية هو المكثف اذا

دائرة رنين التوازي فوق الرنين تكافئ سعة تقل مقاومتها تدريجيا

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]