直列共振回路と並列共振回路

直列共振回路と並列共振回路の動作は知っていますが、ラジオ等で電波入力を受ける同調回路はどちらなのか、もう一つはっきりしません。いま二点ＡとＢにコイルとキャパシタを並列につないでＢを接地しＡにアンテナをつけて電波を受けたとき、これは並列共振回路ですか。アンテナも接地もなしでコイルをバーアンテナとして使って電波磁界によりコイルに電圧を誘起させたときも並列共振回路なのでしょうか。

No.10 ベストアンサー 回答者： m-jiro 回答日時： 2019/12/26 17:38

#7です。

リンク先拝見。モロに直列共振ですね。永年無線や電子の世界にいましたがこの回路は初めてです。感激です。
直列共振を使うならアンテナのインピーダンスは低くないと共振しません。なぜならＬ、Ｃ間を流れる共振電流はアンテナからアース（地面）の間を流れなくてはならず、アンテナのインピーダンスが高いと共振Ｑは高くならず共振回路として機能しません。この鉱石ラジオのアンテナは1/4波長に近いような長いものが必要だったのでしょうね。
後にスーパーヘテロダインなど高感度なラジオが出現すると外部に必要とするアンテナは小型のもので良くなりますがその分アンテナのインピーダンスは高くなって直列共振では役立たなくなります。それで並列共振が多用されているのだと思います。

この回答へのお礼

いろいろ調べてみると、昔は「標準アンテナ」というものがあって、それは高さ8mで水平部の長さ12mだったそうです。いまのアンテナからは想像もつきません。回路の高感度化が進んでアンテナが小さくなったために同調回路が直列共振型から並列共振型に移った、ということは十分理解できます。詳しくお教えいただき、ありがとうございました。

お礼日時：2019/12/26 18:06

No.9 回答者： hiro2017 回答日時： 2019/12/26 13:43

勝ってながらこれを最後にします、頑張っている姿には敬服します。

見て見ましたがそれらしい回路は見当たりません、コンデンサの容量を確認
しましたか、バリコンを使わないと選局出来ません。
コイルを初段にいれてTrの出力に共振回路を入れているのが昔ありました、
これはTrで検波をさせる都合で（二乗検波と言ったかと、定かで無い）こういう
回路にしたようですが、初段のコイルは同調回路にはなっていません。
バーアンテナは300uH～600uH　バリコンは300ｐF位です、これがないと
同調出来ません。
以上です。

この回答へのお礼

下記サイ戸には確かに直列共振の同調回路が載っているのですが...。
http://radioshounen.com/upfile/crystal_rajio/jis …

お礼日時：2019/12/26 16:29

No.8 回答者： hiro2017 回答日時： 2019/12/26 09:36

バーアンテナをシールドしてコイルからワイヤーを出してワイヤーアンテナと

すれば並列共振回路になるんですか？、コイルに誘導されれば直列共振回路ですか、
直列共振回路なら電圧は発生しないんじゃないですか、増幅出来ません。
コイルに誘導されても直接給電してもコイルに電圧を発生させます、これを並列に
接続したコンデンサで共振させて特定の電波を受信するんです。
中間増幅回路のコイルはシールドします、誘導されるのを防ぐためです、
バーアンテナはあえて誘導を利用しているだけでコイルです。
アンテナに関してはこれ以上言いません。
共振回路が分かっているなら共振条件から共振周波数やインピーダンス計算など
理解している筈です、単純に計算式を出せる筈です。
いろいろな角度から見れば答えは出ます、一つに拘っているようです。

この回答へのお礼

御意見ありがとうございます。直列共振回路が共振しているとき、Ｌの一端（Ｃと反対側）とＣの一端（Ｌと反対側）との間の電圧は確かにゼロ近くになりますが、Ｌの両端（およびＣの両端）の電圧は大きく振動しています。そこから電圧を取り出すことができます。昭和初期の鉱石ラジオでは、直列共振回路と見られる同調回路がよく使われていたようです。（たとえば http://radioshounen.com/upfile
/crystal_rajio/jisaku2/jisaku2.htm）

お礼日時：2019/12/26 10:08

No.7 回答者： m-jiro 回答日時： 2019/12/25 23:04

改めて定義付けしようとすれば難しいですね。

私は回路図でＬとＣが並列に書いてあれば並列共振、直列に書いてあれば直列共振と何とも単純に解釈しています。
もう少し原理的に解釈しようとしたら、
　共振時に最大電圧になることを利用していれば並列共振
　逆に最小電圧になるなら直列共振
ということになるでしょうか。
前者はラジオの同調回路など。後者は特定の周波数成分を低減させるトラップフィルター等が該当します。
現在は回路も複雑になっているのでどのＬとＣが共振しているのかわかりづらくなっています。また直列のＬとＣの間から次段につながっていたりするのでますますわかりません。

バーアンテナは自身に生じた信号で共振していますから信号源から見れば直列共振と言えなくもないですが、コイルの両端に電圧が発生する、と考えれば並列共振ですね。
並列共振の等価回路ではＬ、Ｃの並列回路と並列に電源を接続しますがこれでは実用にはなりません。電源は出力インピーダンスが低いので端子電圧は周波数にかかわらず一定になります。共振点で最大電圧を得ようと思えば高インピーダンスで駆動せねばなりません。等価回路で言えば電源から抵抗を通して接続しないと共振現象を示しません。ラジオのアンテナ端子はこのことを考慮してコイルにタップを設けたり小容量のコンデンサで粗結合にしています。

この回答へのお礼

御回答ありがとうございます。いろいろ調べてみると、昭和初期の鉱石ラジオでは、直列共振回路と見られる同調回路がよく使われていたようです（たとえば http://radioshounen.com/upfile
/crystal_rajio/jisaku2/jisaku2.htm）。現在のような（並列に見える）同調回路がどうして主流になったのか、よく分かりません。

お礼日時：2019/12/26 10:15

No.6 回答者： tknakamuri 回答日時： 2019/12/25 08:57

いえ、バーアンテナはループアンテナの一種で、電磁誘導型のアンテナです。

フェライトの向きを変えると感度が大きく変わるのは
ラジカセ世代ならお馴染みのはず。バーアンテナがアンテナである証拠です。

この回答へのお礼

御回答ありがとうございます。共振回路の基本はＬＣの閉ループですが、このままでは直列も並列もありません。このＬＣループに励振電源をどのように入れるかによって直列共振と並列共振が分かれると思います。Ｌをバーアンテナとして使って電磁誘導によりＬに電圧を誘起させたときは、等価的に見るとＬＣ回路に直列に励振電源が入るので（御指摘のように）直列共振となります。同調回路をアンテナコイルで励振するときも同じと思います。一方、ＬとＣの一端を接地し、他端をアンテナにつないだときは、等価的に見るとＬＣ回路に並列に励振電源が入るので、並列共振なのでしょうね。

お礼日時：2019/12/25 18:26

No.5 回答者： hiro2017 回答日時： 2019/12/25 08:01

http://bbradio.sakura.ne.jp/tram21/fig1a.gif
貼り付けてみました、この回路のコイルのタップからTrのベースにコンデンサで
繋いでいますがこれのことでしょうか、先の解答はこの回路での意見です。
回路としては並列共振回路です。
中波帯を共振させるにはバーアンテナと言われる大きいインダクタンスが必要で
本来はアンテナではなく共振回路のコイルです、アンテナらしい配線が記入して
ありますが電波を拾うのでアンテナにしていますが本来は中波帯の波長が長い
のでアンテナとしては無理なのでこうなっています。
アンテナは直列共振回路の理論を使っているので共振時インピーダンスの低い
位置で給電します。

この回答へのお礼

共振回路の基本はＬＣの閉ループですが、このままでは直列も並列もありません。このＬＣループに励振電源をどのように入れるかによって直列共振と並列共振が分かれると思います。Ｌをバーアンテナとして使って電磁誘導によりＬに電圧を誘起させたときは、等価的に見るとＬＣ回路に直列に励振電源が入るので直列共振となります。同調回路をアンテナコイルで励振するときも同じと思います。一方、ＬとＣの一端を接地し、他端をアンテナにつないだときは、等価的に見るとＬＣ回路に並列に励振電源が入るので、並列共振なのでしょうね。

お礼日時：2019/12/25 18:29

No.4 回答者： hiro2017 回答日時： 2019/12/24 21:12

トランジスタラジオ回路で検索するといくつかの回路がありますが、並列共振

回路で共振させてその信号を初段の増幅回路に送るにはコイルのタップを下げて
接続します、（低いインピーダンスでつなぐ）このときコンデンサで繋ぐ場合が
ありますがこれは回路の直流分を阻止する目的で入れてます、このようなコン
デンサが直列共振回路とは言いませんが共振することはありえるでしょう、
それでも回路上影響ないと判断します。
直列共振回路はインピーダンスが下がり、理論的に電圧は発生しません、これを
どうして増幅回路に利用しますか？、考えて見て下さい。
共振した電波の回路に入れればバンドパスフィルタになりますが、共振電波に
合わせてバリコンを入れチューニングのたびに調整する必要になります、普通の
ラジオでは使いません。
特殊な使い方では送信機などの回路では伝送回路を構成するために直列共振回路
を使うことはあります。

No.3 回答者： tknakamuri 回答日時： 2019/12/24 20:44

バーアンテナの場合は直列共振で良いと思います。

電磁誘導アンテナですね。入力はLCと直列になります。

No.2 回答者： hiro2017 回答日時： 2019/12/24 16:17

まず、ループになるとか言われますがこの状態は共振の定義から外れます、

XC=XLであり2π1/√LCが条件で共振したときはLC双方の位相が打消し合い
LもCもありません、（ループ状態ではない）共振状態から外れるとLかCの
成分が現れます。（直列共振では実数分、抵抗Rのみになる）
ただ別のL分やC分の影響は言われる通り受けます、これが条件により別の共振や
共振時の特性に影響することは否定出来ません。
ループと言う考えは過渡特性で聞くことはありますが高周波回路では無縁です。

この回答へのお礼

再度の御回答ありがとうございます。共振回路のコイルをバーアンテナとして使う場合ですが、その等価回路を考えたとき、三つのノードA, B, CにおいてAB間にコイル、BC間にキャパシタ、CA間に磁界でコイルに誘起された交流電圧が入ると思います。この交流電圧によりにコイルとキャパシタの直列回路が共振動作するわけですが、これは直列共振回路なのでしょうか？

お礼日時：2019/12/24 20:23

No.1 回答者： hiro2017 回答日時： 2019/12/24 13:55

コイルに並列にコンデンサが接続されれは並列共振回路です、共振周波数に対して

両端のインピーダンスは最大になります、ラジオの場合アンテナのインピーダンス
と整合をとるため並列共振回路にタップダウンしたところで接続するか、1次
コイルを設けて整合させます。（並列共振回路はインピーダンスが高いので
インピーダンスの低いアンテナと整合させるため）中波帯は波長が長い為
（1Mhzで300ｍ、1/2波長で150ｍのアンテナになる）アンテナは無理なので
バーアンテナが考案されました。

この回答へのお礼

御回答ありがとうございます。共振回路の並列と直列の区別がもう一つハッキリしません。共振回路には、並列でも直列でも、コイルとキャパシタを共振電流が循環する閉ループがあるので、コイルとキャパシタのつなぎ方は見方によっては並列とも直列とも言えそうです。コイルをバーアンテナとして使うと、等価的にはコイルに直列の誘起電圧源が入りそれがコイルとキャパシタに循環電流を流すので、直列共振のようにも思われます。

お礼日時：2019/12/24 15:17