Parallelschwingkreis

Der Parallelschwingkreis ist eine elektrische Schaltung, die aus einem Induktor L, einem Kondensator C und oft einem Widerstand R besteht, die parallel zueinander geschaltet sind. Er wird in Filtern, Impedanzanpassungen und Oszillatoren verwendet und zeichnet sich durch eine charakteristische Resonanz aus, bei der die Reaktanzen von L und C sich gegenseitig aufheben.

Die Gesamtimpedanz Z(ω) lässt sich über die Admittanz Y(ω) schreiben: Y(ω) = 1/R + j(ωC − 1/(ωL)) und Z(ω) = 1/Y(ω). Die resonante Frequenz ω0 ist gegeben durch ω0 = 1/√(LC). Bei ω0 verschwindet der imaginäre Anteil, und die Impedanz ist rein real und maximal: Z(ω0) = R. Das bedeutet, der Kreis verhält sich bei ω0 wie eine Hochimpedanz.

Der Q-Faktor eines Parallelschwingkreises wird oft als Qp = R√(C/L) angegeben. Die Bandbreite Δω des Schwingkreises beträgt ungefährt ω0/Qp; damit hängt die Schärfe der Resonanz von R, L und C ab. In der Praxis können L- und C-Verluste durch R modelliert werden; größere R und damit höherer Q führeren zu einer schmaleren Resonanz.

Energie und Ströme: In einem Parallelschwingkreis fließt bei Resonanz ein großer Wechselstrom durch L und C (I_L ≈ V/(ω0L) und I_C ≈ Vω0C), während der Eingangsstrom durch das Verlustwiderstandspaar bestimmt wird. Dadurch kann der Kreis als speicherndes Tankelement dienen.

Verwendung: Parallelschwingkreise finden sich in RF-Filtern, Tunern, Oszillatoren und als Notch-/Trap-Elemente, um bestimmte Frequenzen zu dämpfen oder auszuwählen. Im Gegensatz zum Serienschwingkreis besitzt er an ω0 eine maximale Impedanz statt einer minimalen.