LCverkkoja

LC-verkot ovat sähköisiä verkkoja, jotka koostuvat induktoreista (L) ja kondensaattoreista (C). Niiden tehtävänä on tarjota taajuusriippuvaista impedanssia ja muodostaa resonanssiin perustuvia vasteita, joita hyödynnetään signaalin suodattamisessa, taajuusvalinnassa ja impedanssien sopeuttamisessa. LC-verkot voivat olla sarjaan kytkettyjä, rinnan kytkettyjä tai useamman elementin muodostamia ladder-tyylisiä rakenteita, joita käytetään sekä yksittäisinä suodinosina että osina laajemmassa taajuusvasteen suunnittelussa.

Perusominaisuudet: Resonanssitaajuus f0 määritellään f0 = 1/(2π√(LC)). Series-LC-verkossa impedanssi Z on Z = j(ωL − 1/(ωC)); sen kriittinen ominaisuus on minimaalinen impedanssi resonanssitaajuudella. Parallel-LC-verkossa kokonaisimpedanssi Z on suurempi, ja sen resonanssissa Y = 1/(jωL) + jωC σ on nolla, mikä johtaa suureen tai jopa ääreensäkin suurenevaan impedanssiin. Nämä ominaisuudet mahdollistavat useita suodinosia: matta-, napu-, kaista- ja revanssisuodattimia sekä taajuuskohtaisia ilmauksenmuutoksia.

Käyttökohteet: LC-verkkoja käytetään laajasti RF-suodattimina, notch- ja band-pass -laitteina, sekä impedanssimuuntimina ja oskillaattoreiden resonanttakoilijoina. Ne soveltuvat tilanteisiin, joissa taajuusriippuvaista vastea tarvitaan ilman suuria aktiivisia komponentteja. Osa-teknologiassa käytetään ladder-rakenteita sekä sarja- että rinnan kytkettyjä LC-verkkoja monimutkaisempien taajuusvasteiden saavuttamiseksi.

Toteutuksessa huomioitavia tekijöitä ovat todelliset komponenttien häviöt ja toleranssit. Induktanssin ja kapasitanssin vaihtelut sekä epäideaaliset R, L, C-parasitit vaikuttavat resonanssitaajuuteen sekä Q-kertoimeen. Suunnittelussa korostuvat tarkka komponenttivalinta, layout ja ympäröivän häiriön hallinta.

LC-verkot ovat olleet keskeisiä jo varhaisista radiolaitteista nykyaikaisiin RF-suodatinratkaisuihin, ja ne ovat edelleen perusta monille taajuusvalinnan ja signaalinkäsittelyn sovelluksille.