resonantiecirkuits

Resonantiecircuits, vaak gespeld als resonantiecircuits of resonantiecircuiten, zijn elektrische schakelingen die een sterke reactie vertonen op een specifieke frequentie. Ze bestaan meestal uit een inductor (L) en een capacitor (C), vaak gezamenlijk aangeduid als een LC-circuit, soms met een weerstand (R) in serie of in parallel. Door de wisselwerking tussen energietransport in het magnetische veld van de inductor en het elektrische veld van de condensator ontstaat een resonantiefrequentie waarbij het gedrag van de schakeling extreem wordt.

Bij een serie LC-circuit is de impedantie Z(ω) = R + j(ωL - 1/(ωC)). Bij de resonantiefrequentie ω0 = 1/√(LC) komen X_L en X_C overeen in grootte maar tegengesteld in teken, waardoor de reactieve component verdwijnt en de impedantie minimaal is (voor een ideale schakeling nul zonder R). Daardoor kan de stroom maximal zijn bij ω0. In een parallel LC-circuit kan de ingangsimpedantie juist maximaal worden bij ω0, waardoor het circuit als either een band-stop of band-pass filter kan functioneren afhankelijk van de configuratie.

De kwaliteit factor Q geeft de selectiviteit aan en hangt af van de configuratie: voor een series RLC is Q = ω0L/R = 1/(ω0RC); voor een parallel-RLC is Q = R/(ω0L) = ω0RC. De bandbreedte Δω is ongeveer ω0/Q, wat aangeeft hoe scherp de resonantie is.

Toepassingen van resonantiecircuits zijn onder meer tuners en radio-ontvangers, verschillende soorten filters (band-pass, notch, filterbanken) en oscillator- of impedantiematchingscircuits. Praktische ontwerpen houden rekening met niet-ideale componenten, parasieten en verliezen die de Q-factor beïnvloeden.