Inhoud
Een tankcircuit is een elektronisch circuit dat in veel toepassingen wordt gebruikt, waaronder oscillatoren, tv en radio. In zijn meest basale vorm bestaat het circuit uit twee elektronische componenten: een condensator en een inductor (een spoel). In de daadwerkelijke toepassing worden, in tegenstelling tot het theoretische ontwerp, andere componenten gebruikt die van invloed zijn op het circuit. Dit zijn: een ohmse belasting en een wisselstroombron.
Het filterconcept
Stel je voor dat je in een auditorium zit waar veel mensen praten, wachtend tot de gordijnen opengaan en de show begint. U hoort het geluid van gesprekken, maar u begrijpt niets wat er wordt gezegd. Als u alle gesprekken op één na zou kunnen verwijderen, zou u duidelijk kunnen verstaan wat er wordt gesproken.
Belang
Evenzo wordt u nu gebombardeerd door honderden, misschien wel duizenden RF-signalen (radiofrequentie) van tv-stations, radiostations, burgerradio, radioamateurs, politie- en nooduitzendingen, weersinformatie van satellieten en de lijst houdt daar niet op. Het kunnen detecteren van deze signalen is niet voldoende; ze moeten worden gefilterd tot een klein bereik om alle andere uit te sluiten. Wanneer u uw radio afstemt op uw favoriete station, kan het circuit in de radio een smalle frequentieband sturen en wordt het audiosignaal daaruit gehaald. Dus alles wat je hoort is de muziek die van dat station komt. En met een simpele druk op de knop wordt dit station het zwijgen opgelegd en begint een ander te spelen, alsof het magie is. Hetzelfde geldt voor het "afstemmen" van verschillende televisiekanalen.
Bezetting
In zijn eenvoudigste vorm bestaat een elektronisch basiscircuit dat wordt gebruikt om een specifieke frequentie of frequentieband "af te stemmen", uit twee componenten: een condensator en een inductor. Ze zijn parallel geschakeld om een circuit te creëren dat bekend staat als een "tank" (zie schematisch diagram).
Verhaal
De naam "tank" komt van het feit dat het circuit energie opslaat. Afhankelijk van de elektrische waarden van de condensator en de inductor kan in een periodieke cyclus een wisselstroom komen en gaan tussen de twee componenten. Dit resonante of afgestemde circuit werkt met de energie die heen en weer gaat tussen de condensator en de inductor. Het tankcircuit wordt ook wel het LC-circuit genoemd. Op het gebied van elektronica staat "L" voor inductantie - gemeten in henries - en staat "C" voor capaciteit - gemeten in farads.
De onderdelen
In zijn traditionele vorm wordt een condensator gemaakt van twee vellen ingekapseld gelamineerd papier met daartussen een laag papier bedekt met was of ander niet-geleidend materiaal. Het kan worden gezien als twee metalen platen, de een bovenop de ander, gescheiden door een niet-geleidend materiaal (dat in sommige gevallen lucht kan zijn). Wanneer er een spanning op de platen wordt gezet (positief en negatief), slaat de condensator energie op. De inductor, aan de andere kant, is normaal gesproken een spoel van afgedekte draad, soms gewikkeld in een ijzeren kern. Wanneer elektriciteit door de draad gaat, wordt er een magnetisch veld gevormd rond de spoel. Het omgekeerde gebeurt wanneer het magnetische veld begint te dissiperen: het ineenstortende magnetische veld veroorzaakt een stroom in de draad.
Hoe het werkt
Zodra er energie aan het tankcircuit is geleverd, begint een cyclus: de condensator slaat energie op zijn platen op. In het circuit zijn de condensatorplaten verbonden met de inductoraansluitingen. Dan begint er een stroom van de condensator (de spanning begint te dalen) naar de inductor en vormt een magnetisch veld. Hoewel de condensator snel ontlaadt, zal de stroom er door blijven stromen, veroorzaakt door de werking van enegia in de vorm van een magnetisch veld. Deze stroom keert terug naar de condensator, hoewel deze keer de polariteit (+ en -) is omgekeerd. De cyclus wordt dan herhaald met een frequentie die wordt bepaald door de waarden van de inductor, de condensator en enkele andere componenten. Het circuit is geen "perpetuum mobile" en de "tank" moet constant worden gevoed. Wiskundige formules worden gebruikt om de resonantiefrequentie, de frequentiebandbreedte, de inductor- en condensatorwaarden en andere parameters te bepalen. Ze zijn te vinden in elk Basic Electronics-boek. Tankcircuits worden gebruikt in oscillatoren, radiofrequente apparatuur (zoals tv's en radio's) en andere elektronische apparaten.