日記/2016-04-05/LC並列共振回路

LC並列共振回路 †

買ったバーアンテナを使って LC 並列共振回路を組み，オシロを使って共振現象を観察してみました．

測定回路 †

測定回路はこんな感じです．

• バーアンテナとフィルムコンデンサで共振回路を組む
• SG にループコイルをつないで磁界を発生させ，LC 共振回路を励振する
• SG はスイープモード
  • 予想される共振周波数付近の周波数をスイープ
• ループコイルと LC 共振回路の電圧をオシロで観察
  • 共振回路側はオシロのプローブの容量が接続されることになる
  • プローブの容量はおそらく今回は誤差の範囲だが，中波 AM ラジオあたりの周波数だと微妙かも．

素子の公称値から求められる共振周波数は

fo = 1 / ( 2π√(LC) ) = 42.5 kHz

となります．

回路を組む †

回路を組んでみます．

ループコイルはブレッドボード用のワイヤを適当に丸めて作りました．

結果 †

上の写真は，SG で 10 kHz 〜 100 kHz を 9 秒でスイープしたときのものです． 画面の上がループコイルの電圧（V1），下が共振回路の電圧（V2）です．

ループコイルのリアクタンスが周波数によって変化するため，スイープ電圧があまり安定してません． が，スイープ開始のタイミングがオシロ画面で分かるので，これはこれでいいのかな．

で，共振回路側ですが，だいたい 46 kHz あたりで共振していることがわかります．

今度の写真は，40 kHz 〜 50 kHz を 10 秒かけてスイープしたものです． 共振のピークは 47 kHz あたりだということがわかりますね．

バーアンテナのインダクタンス †

共振周波数

47 kHz

コンデンサの容量(公称値)

39nF

を fo = 1 / (2π√(LC)) の式に当てはめると

L = 1 / ( C(2πfo)^2 ) = 294 uH

となります．公称値よりも小さめの値です．