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高周波タンク回路について
実回路例、目的、用途を教えてください

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A 回答 (2件)

タンク回路とは


 インダクタンスとコンデンサの並列共振回路には電磁エネルギーがたくわえられるので,これをタンク回路という

同調回路の実例説明
http://www.cmplx.cse.nagoya-u.ac.jp/~furuhashi/e …

共振効果の応用例

最も典型的な応用は同調である。例えば、ラジオで特定の放送局に同調する際、LC回路をその局の搬送周波数に共振させる。
直列共振回路は電圧を拡大させる。
並列共振回路は電流を拡大させる。
並列共振回路は、RF増幅器の出力回路の負荷インピーダンスとして使うことができる。インピーダンスが高くなるため、共振周波数での増幅器の利得が最大になる。
並列共振回路は、誘導加熱に使うことができる。

教えて!gooの過去Q&Aより

https://oshiete.goo.ne.jp/qa/7780743.html
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一番目立つ利用例ははラジオ受信機ですかね。


実用回路は結線順に、
 アンテナ(ちょっと長い針金)→タンク回路→整流ダイオード→平滑コンデンサー→イヤホン
いわゆる昔の「ゲルマニウムラジオ」と言われる、ラジオの入門回路です。
ここでの目的はBPF(バンドパスフィルター)になります。
共振回路と言えどもエネルギー増幅にはなりません。強いて言えばエネルギーの蓄積です。

専門分野の古い技術としては、直列や並列の回路を何段も組み合わせて多種多様なフィルターを構成していました。
 LPF、HPF、BPF、BEF(BRF)、位相フィルター、…
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Q共振回路の応用例

共振回路はどのようなことに応用されていますか?

携帯電話やラジオに使われていると聞くことはありますが、どのように応用されているか教えてください。


携帯やラジオ以外でも使われているもの、どのようにおうようされているか 教えてください。

Aベストアンサー

ラジオ等に使われる共振回路はインダクタンス(L)を持つコイルと、静電容量(C)を持つコンデンサで構成される回路で、きっかけの電力が与えられるとLとCの値に応じた周期で振動する電力を保つ回路です。

その周期(秒)はLとCの値によって決まります。
周期=2×π×√(L×C)で表されます。

またこれを1秒間の振動数(ヘルツ)であらわすと
周波数(f)=1/(2×π×√(L×C))となります。(中学校の時、無線の試験のため、この公式を覚えました)

以下は小学生の頃、工作で作りました。ゲルマラジオの回路です。バリコン(可変コンデンサ)とコイルでLC共振回路が入っています。
http://www.k5.dion.ne.jp/~radio77/guide/kouzou.htm


分かり易い応用例としては、以下のようなものがあります。
ビデオレンタル店等の万引き防止タグは、薄いシートにLC共振回路が描かれたものが商品に張り付けてあります。
店の出口のゲートでは、この回路に共振する周波数の電波が放出されていて、この共振回路の共振を検出すると警報音がなる仕組みになっています。

自動車のスマートキー(鍵をささずに、スマートキーを持っているだけでエンジンを掛けることが出来る)も、キー内部にLC共振回路が内蔵されています。自動車からある周波数の電波が発せられていて、キー内部のLC共振回路が「発電」します。
キーは発電した電力を使って、コード(暗号)を自動車に向けて電波で送ります。暗号が正しければ、車はエンジンをかけることを許可します。(持ち歩くキー自体は必ずしも電池は必要でないところがポイントです)

実際の応用例は、無線機など電波を使う機器だけでなく、普通のオーディオ機器にも有線電話にも、テレビにもあらゆるところで使われていますので、興味があれば勉強してみてください。

ラジオ等に使われる共振回路はインダクタンス(L)を持つコイルと、静電容量(C)を持つコンデンサで構成される回路で、きっかけの電力が与えられるとLとCの値に応じた周期で振動する電力を保つ回路です。

その周期(秒)はLとCの値によって決まります。
周期=2×π×√(L×C)で表されます。

またこれを1秒間の振動数(ヘルツ)であらわすと
周波数(f)=1/(2×π×√(L×C))となります。(中学校の時、無線の試験のため、この公式を覚えました)

以下は小学生の頃、工作で作りました。ゲルマラジオの回路で...続きを読む

QLとCとの共振回路で並列回路が多い理由は?

 今日は、LとCの共振回路に関する質問です、宜しくお願いします。

 LとCとの組合せで共振が起きる原理は理解できるのですが、並列、直列回路のうち、
何故並列回路が多く採用されるのでしょうか。
 各々どのような特徴メリット、デメリットがあるのでしょうか。
 宜しくお願いします。

Aベストアンサー

LC並列共振はインピーダンス(Z)が最大になり直列共振は最小になることは、ご存知と思います。

並列共振は共振周波数に最大インピーダンスなので、共振周波数信号電圧の最大値が得られることで同調回路や発振回路に適当であるため用途が広い。

直列共振は共振周波数に対してインピーダンスが最小になるので、共振周波数を通過させるフィルターの働きぐらいと用途が限られる。

メリット&デメリットというより特性ですが、並列共振回路の用途として最も使われる同調回路を考えてください。
様々な周波数信号がアンテナから並列共振(同調)回路に入って来ますが、取り出したい共振周波数は最大インピーダンスにより減衰されずに残りますが、共振周波数以外の信号はアース側に流れて減衰します。
もしも、同調回路が直列共振なら共振回路をアースに落とす箇所がありません。

Q高周波回路はなぜ電力で考えるのですか?

高周波回路はなぜ電力で考えるのでしょうか?

「高周波測定では正確な電流・電圧測定が困難だが、
電力は高周波でも正確に測れる」

という、ただ単純な測定の平易度が理由なのでしょうか?

Aベストアンサー

高周波回路ではインピーダンスの異なる部品を接続する事が行われます。
この時、インピーダンスマッチングを行わないと信号源から供給される電力が有効に利用できません。
受信機の場合は受信レベルが低下する事により信号のS/Nが悪化して性能が低下します。
送信機の場合は必要以上の電力を送りだすことになり無駄が生じます。また無駄な電力は負荷から反射してきて、場合によっては送信機を損傷します。

このような理由でインピーダンスマッチングを行うのですが、インピーダンスマッチングを行うと電圧が変化します。
その為、電圧で表示する場合はその時のインピーダンスとともに表示しないと意味のない値になってしまいます。
電力で表示してあればこのような面倒くささがなくなります。

Qタンジェントとアークタンジェントの違い

タンジェントとアークタンジェント、サインとアークサイン、コサインとアークコサインの違いをすごく簡単に教えてください。

Aベストアンサー

タンジェントやサイン、コサインは、角度に対する関数です。
例えば
 tan60°=√3
のような感じで、角度を入力すると、値が出てきます。

逆に、アークタンジェントなどは、数値に対する関数です。
 arctan√3=60°
などのように、数値を入力すると角度が出てきます。

そして、タンジェントとアークタンジェントの関係は、
springsideさんも書いてありますが、逆関数という関係です。
逆関数というのは、原因と結果が逆になるような関数です。
例えば、
  45°→タンジェント→1
  1  →アークタンジェント→45°
のように、「1」と「45°」が逆の位置にありますよね?
こういう関係を、「逆関数」というんです。

どうでしょう、わかりましたか?

Q共振回路って何に使われてます??

れんちゃんで質問すみません。ふと共振回路について勉強して思ったのですが、共振回路は社会ではどういったとこに使われてます??直列と並列によって使われ方は違いますよね?何に使われてるか分かる方、暇なときご回答お願いします(>_<)

Aベストアンサー

http://nippon.zaidan.info/seikabutsu/1998/00149/contents/065.htm
http://nippon.zaidan.info/seikabutsu/2003/00136/contents/0005.htm

無線機器(テレビやラジオも含めて)に使われる同調回路や発振回路は共振回路の応用です。たくさんの無線局や放送局を作れるのは同調回路のおかげです。これがないと、電波を周波数によって分離できませんから混信してしまいます。

Qバンドパスフィルターの作り方

初心者です。抵抗とコンデンサを組み合わせて作るローパスフィルター、ハイパスフィルターというのがありますね。バンドパスフィルターはその両者を直列につなぎ合わせて作る、と考えていいんでしょうか?

Aベストアンサー

RF回路の設計者です。50MHz程度から10GHz程度まで
幅広く扱っています。アンテナも設計した事
あります。

本気でインピーダンス整合とかアンテナとかについて
勉強したいのでしたら、下記サイトは本当に便利だと
思います。
※中でも特に「高周波回路教室」は素人の方必見。
同サイトを作った市川裕一さんの本も素人の方には
とっても読みやすい本ですよ☆

本題のバンドパスフィルターですが、かなり奥が
深いんでまずは質問された程度の知識で良いのでは
ないでしょうか?へなちょこBPFならともかく、
本気のBPFはちょっと勉強して理解出来るほど
甘くは無いです^^;。

参考URL:http://www.geocities.jp/rfpagejp/rfpage.html

Q計算値と理論値の誤差について

交流回路の実験をする前に、ある回路のインピーダンスZ(理論値)を計算で求めたあと、実験をしたあとの測定値を利用して、同じ所のインピーダンスZ(計算値)を求めると理論値と計算値の間で誤差が生じました。
そこでふと思ったのですが、なぜ理論値と計算値の間で誤差が生じるのでしょうか?また、その誤差を無くすことはできるのでしょうか? できるのなら、その方法を教えてください。
あと、その誤差が原因で何か困る事はあるのでしょうか?
教えてください。

Aベストアンサー

LCRのカタログ値に内部損失や許容誤差がありますが、この誤差は
1.Rの抵抗値は±5%、±10%、±20% があり、高精度は±1%、±2%もあります。
2.Cの容量誤差は±20% 、+50%・ー20% などがあり
3.Lもインダクタンス誤差は±20%で、
3.C・Rは理想的なC・Rでは無く、CにL分、Lに抵抗分の損失に繋がる成分があります。
これらの損失に繋がる成分は、試験周波数が高くなると、周波数依存で増大します。
また、周囲温度やLCRの素子自身で発生する自己発熱で特性が変化します。
測定器や測定系にも誤差が発生する要因もあります。
理論値に対する測定値が±5%程度発生するのは常で、実際に問題にならないように、
LCRの配分を工夫すると誤差やバラツキを少なく出来ます。
 

QAM波の復調回路について

AM波復調回路として、包絡線検波回路を挙げることができる。ダイオードにAM波が加わるとダイオードの整流作用によってAM波の正または負の部分が取り出されコンデンサCが充電されるが、変調を受けた搬送波がなくなると抵抗Rを介してコンデンサは放電し、この充放電を繰り返すことによって信号波にほぼ等しい包絡線を得ることができる。この後、コンデンサCoによって直流分を阻止すれば、変調波(信号)を復調することができる。
と、教科書にありました。

図は、http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8C%85%E7%B5%A1%E7%B7%9A%E6%A4%9C%E6%B3%A2に載っているのと同じで、あとは、コンデンサCoと信号を取り出すときの抵抗がつくだけです。
AMはの正または負の部分が取り出されるんじゃなくて、正の部分しか取り出せないんではないでしょうか?
また、なんで、最初にコンデンサCに充電されるだけで、抵抗には電流は流れないんでしょうか?
変調を受けた搬送波がなくなる、とはどういうことなんでしょうか?
搬送波成分はあるのになくなるという意味が分りません。
また、なんで、搬送波がなくなる??と抵抗Rを介して放電されるんでしょうか?
さらに、なんで、充放電を繰り返すことによって信号波にほぼ等しい包絡線を得ることができるんでしょうか?

かなり詳しく、そしてかなり分りやすい解説をお願いします。

AM波復調回路として、包絡線検波回路を挙げることができる。ダイオードにAM波が加わるとダイオードの整流作用によってAM波の正または負の部分が取り出されコンデンサCが充電されるが、変調を受けた搬送波がなくなると抵抗Rを介してコンデンサは放電し、この充放電を繰り返すことによって信号波にほぼ等しい包絡線を得ることができる。この後、コンデンサCoによって直流分を阻止すれば、変調波(信号)を復調することができる。
と、教科書にありました。

図は、http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8C%85%E7%B5%A1%E7...続きを読む

Aベストアンサー

その教科書はあまり良いものではないですね。
あなたが疑問に思うのはもっともです。

信号の正/負に関しては他の回答者の言うとおりです。
ダイオードの向きを逆にすれば負の部分を取り出せます。

コンデンサの電圧がゼロでない限り抵抗に電流は流れます。

「搬送波がなくなる」という説明は不適切です。
搬送波の振幅がゼロになる部分をなくなると言っているのだと思いますが、
普通はそれをなくなるとは言いません。その教科書のローカルルールでしょう。

実は包絡線検波の理論的な説明は結構難しいのです。下記を参照してください。
http://asaseno.cool.ne.jp/germanium/index.html

簡単に説明すると次のようになります。
搬送波が増加している時にはコンデンサが充電されてコンデンサの電圧が搬送波の電圧に等しくなります。
(ダイオードの順方向電圧をゼロとみなす、また、信号源のインピーダンスは十分低いものとする)
搬送波がピークを過ぎて下がり始めるとダイオードが逆バイアスになり、抵抗を介して放電するためにコンデンサの電圧は徐々に減少します。
次のサイクルで搬送波が増加してコンデンサの電圧を超えるとコンデンサが充電され、コンデンサの電圧は搬送波に追従します。
このよう搬送波の1サイクルごとにコンデンサは充電と放電を繰り返します。
充電している時はダイオードから流れ込む電流と抵抗で放電される電流の差分だけ充電されます。

通常、搬送波の周波数は高いため放電時間が短く、下がる電圧はわずかで、検波された波形は搬送波のピーク電圧を線で結んだ波形に近いものになります。
ただし、抵抗による放電電圧の変化が変調波による変化よりゆっくりになると変調波を再現できなくなります。
これをダイアゴナルクリッピングまたはダイアゴナル歪みと言います。

その教科書はあまり良いものではないですね。
あなたが疑問に思うのはもっともです。

信号の正/負に関しては他の回答者の言うとおりです。
ダイオードの向きを逆にすれば負の部分を取り出せます。

コンデンサの電圧がゼロでない限り抵抗に電流は流れます。

「搬送波がなくなる」という説明は不適切です。
搬送波の振幅がゼロになる部分をなくなると言っているのだと思いますが、
普通はそれをなくなるとは言いません。その教科書のローカルルールでしょう。

実は包絡線検波の理論的な説明は結構難しいのです...続きを読む


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