Kas yra induktoriaus grandinė?

Induktyvumo ritės yra pasyvūs elektroniniai komponentai, paprastai pagaminti iš vielos ritinių. Kai elektros srovė praeina per vielos ritę arba induktorių, aplink ritę ji sukelia magnetinį lauką, kuris kaupia energiją. Šis energijos kaupimo gebėjimas vadinamas induktyvumu ir matuojamas henriais. Yra keturi pagrindiniai induktorių grandinių tipai, kurių kiekvienas veikia unikaliai, todėl yra naudingas elektroninėse grandinėse.

Magnetinis laukas aplink induktorių kaupia energiją. Pašalinus srovę, energiją vėl sugeria induktorius, kuris sukuria momentinę srovę priešinga pradinei srovei. Ši srovė reaguoja su kitais induktoriaus grandinės komponentais. Induktyvumo grandinės komponentai yra induktoriai (L), rezistoriai (R) ir kondensatoriai (C). Pavyzdžiui, RL induktoriaus grandinėje yra induktyvumas ir rezistorius.

Norint suprasti induktoriaus grandines, reikia suprasti, kad kondensatoriai kaupia energiją elektros krūvio pavidalu, esančiu ant jų plokštelių. Kondensatoriaus gebėjimas kaupti energiją vadinamas talpa ir matuojamas faradais. Induktoriaus grandinėje kondensatorius ir induktorius kaupia ir iškrauna energiją priešingai. Didėjant magnetiniam laukui aplink induktorių, kondensatoriaus įkrova mažėja. Taip pat yra atvirkščiai – kondensatoriui įkraunant induktoriaus magnetinis laukas mažėja.

Lygiagreti rezistoriaus-induktoriaus grandinė yra tranzistorių, naudojamų kaip stiprintuvai, izoliacinė grandinė. Esant aukštiems dažniams, tranzistoriaus stiprintuvo išėjimas pradeda svyruoti, nes išėjimo kondensatorius kaupia ir išleidžia energiją. Lygiagreti rezistoriaus-induktoriaus grandinė, sujungta per stiprintuvo išėjimą, neleidžia išėjimui svyruoti ir iškraipyti signalą arba sugadinti komponentus. Tai atliekama sugeriant energiją, kai kondensatorius išsikrauna, ir iškraunant energiją, kai kondensatorius įkraunamas, veiksmingai išlaikant tranzistorių atskirtą nuo perjungimo kondensatoriaus srovės.

RL filtro induktoriaus grandinė nuosekliai deda induktorių ir rezistorių – srovė teka per vieną, tada kitą. Ši grandinės kamera taip pat vadinama žemo dažnio arba aukšto dažnio filtru, priklausomai nuo to, kaip iš jos paimama išvestis. Aukšto dažnio filtro programa kaip išvestį naudoja induktoriaus laidus, kurie leidžia perduoti aukštus dažnius, bet ne žemus. Perkeliant išvestį per rezistorių, grandinė naudojama kaip žemųjų dažnių filtras, kuris praleidžia žemus dažnius ir blokuoja aukštus dažnius.

Įdėjus induktorių lygiagrečiai arba nuosekliai su kondensatoriumi, sukuriama rezonansinė grandinė arba sureguliuota induktoriaus grandinė. Abu komponentai kaupia ir išleidžia energiją priešingai – vienas komponentas kraunasi, kitas išsikrauna. LC induktoriaus grandinė yra selektyvus filtras, o grandinės rezonansinis dažnis – dažnis, kuriuo abu komponentai įkrauna ir išsikrauna vienodai – parenka konkretų signalo dažnį, kurį leidžia perduoti. Šis principas buvo ankstyvųjų kristalų radijo aparatų, kurie priklausė nuo vielos ritės ir ore esančios antenos laido talpos, pagrindas, kad būtų suderintos skirtingos radijo stotys.
Paprasta RLC induktoriaus grandinė sujungia tris komponentus nuosekliai vienas su kitu. Ši grandinė veikia panašiai kaip serijinė LC grandinė, nes ji turi rezonansinį dažnį. Tačiau, skirtingai nei LC grandinė, serijinė RLC grandinė greitai praranda srovės svyravimus tarp kondensatoriaus ir induktoriaus, nes rezistorius „priešina“ srovės srautui. Kitos RLC induktoriaus grandinės sudedamąsias dalis deda į skirtingus lygiagrečių ir nuoseklių grandinių derinius.