Obsah
Obvod nádrže je elektronický obvod používaný v mnohých aplikáciách vrátane oscilátorov, televízie a rádia. Vo svojej najzákladnejšej podobe sa obvod skladá z dvoch elektronických komponentov: kondenzátora a induktora (cievka). V skutočnej aplikácii sa na rozdiel od teoretického návrhu používajú ďalšie komponenty, ktoré ovplyvňujú obvod. Sú to: odporová záťaž a zdroj striedavého prúdu.
Koncept filtra
Predstavte si, že sa nachádzate v hľadisku, kde sa hovorí veľa ľudí, čakajúcich na otvorenie záclon a na spustenie predstavenia. Počujete zvuk rozhovorov, ale nemôžete pochopiť nič, čo sa hovorí. Ak by ste mohli vymazať všetky konverzácie okrem jednej, potom by ste boli schopní jasne pochopiť, o čom sa hovorí.
Dôležitosť
Podobne ste teraz bombardovaní stovkami, možno tisíckami vysokofrekvenčných (RF) signálov z televíznych staníc, rozhlasových staníc, občianskeho rozhlasu, rádioamatérov, polície a pohotovostných služieb, informácií o počasí z satelity a zoznam tým nekončí. Schopnosť detekovať tieto signály nestačí; musia sa filtrovať do malého rozsahu, aby sa vylúčili všetky ostatné. Keď naladíte rádio na svoju obľúbenú stanicu, obvod vo vnútri rádia dokáže nasmerovať úzke frekvenčné pásmo a audio signál sa z neho odoberá. Všetko, čo počujete, je teda hudba, ktorá pochádza z tejto stanice. A pomocou jednoduchého stlačenia tlačidla je táto stanica stíšená a iná začne hrať, akoby to bolo kúzlo. To isté platí pre „ladenie“ rôznych televíznych „kanálov“.
Zamestnanie
V najjednoduchšej podobe je základný elektronický obvod, ktorý sa používa na „vyladenie“ konkrétnej frekvencie alebo frekvenčného pásma, zložený z dvoch komponentov: kondenzátora a induktora. Sú paralelne spojené, aby vytvorili obvod známy ako „nádrž“ (pozri schematický diagram).
Príbeh
Názov „nádrž“ pochádza zo skutočnosti, že okruh uchováva energiu. V závislosti na elektrických hodnotách kondenzátora a induktora môže medzi týmito dvoma zložkami v pravidelnom cykle prichádzať a odchádzať striedavý prúd. Tento rezonančný alebo naladený obvod pracuje s energiou, ktorá prechádza medzi kondenzátorom a tlmivkou. Obvod nádrže sa nazýva aj LC okruh. V oblasti elektroniky „L“ predstavuje indukčnosť - meranú v henries - a „C“ predstavuje kapacitu - meranú vo faradoch.
Komponenty
V tradičnej podobe je kondenzátor vyrobený z dvoch listov zapuzdreného vrstveného papiera spolu s vrstvou papiera potiahnutou voskom alebo iným nevodivým materiálom. Možno ich vidieť ako dve kovové dosky, jedna na druhej, oddelené nevodivým materiálom (ktorým môže byť v niektorých prípadoch vzduch). Keď je na platne privedené napätie (kladné a záporné), kondenzátor ukladá energiu. Na druhej strane induktor je obvykle cievka s uzavretým drôtom, niekedy zabalená v železnom jadre. Keď elektrina prechádza drôtom, okolo cievky sa vytvorí magnetické pole. Spätná väzba nastane, keď sa magnetické pole začne rozptýliť: zrútenie magnetického poľa spôsobí prúdenie drôtu.
Ako to funguje
Akonáhle je energia dodaná do okruhu nádrže, začína cyklus: kondenzátor ukladá energiu na svoje dosky. V obvode sú kondenzátorové dosky pripojené k svorkám induktora. Potom z kondenzátora začne tiecť prúd (jeho napätie začne klesať) do induktora, čím sa vytvorí magnetické pole. Aj keď sa kondenzátor vybíja rýchlo, prúd bude naďalej pretekať, čo je spôsobené účinkom enegie vo forme magnetického poľa. Tento prúd sa vráti späť do kondenzátora, aj keď tentokrát je polarita (+ a -) obrátená. Cyklus sa potom opakuje pri frekvencii určenej hodnotami induktora, kondenzátora a niektorých ďalších komponentov. Okruh nie je „večný pohyb“ a „nádrž“ musí byť neustále napájaná. Matematické vzorce sa používajú na určenie rezonančnej frekvencie, šírky frekvenčného pásma, hodnôt induktora a kondenzátora a ďalších parametrov. Nájdete ich v ktorejkoľvek knihe Basic Electronics. Tankové obvody sa používajú v oscilátoroch, vysokofrekvenčných zariadeniach (ako sú televízory a rádiá) a iných elektronických zariadeniach.