¿Impedancia infinita en resonancia en un circuito LC en paralelo? eso quiere decir que no se puede usar?

Tanto las resonancias en serie como en paralelo son útiles. Un uso de estos circuitos sería un filtro de paso de banda. Entonces, por ejemplo, si coloco una resonancia paralela después de la resistencia de una fuente de CA de Thevenin, el inductor acortará las frecuencias muy por debajo de la resonancia. Por encima de la resonancia, el condensador acortaría la señal. En resonancia, la alta impedancia del circuito dejaría pasar la señal. Esto mismo podría hacerse con la resonancia en serie seguida de la resistencia de carga. En el primer caso cortamos las señales no deseadas a tierra. En el segundo, las frecuencias no deseadas son bloqueadas por altas reactancias. Un uso de esto sería aceptar una señal de radio pero bloquear todas las demás.

Ninguno es realmente mejor que el otro. Elegir cuál usar depende del problema que se está resolviendo.

Ambos circuitos se pueden utilizar en sus frecuencias resonantes.

En la práctica, debido a que todos los componentes tienen resistencia parásita, no es posible hacer un resonador perfecto. Bueno, no a temperatura ambiente. Probablemente se puedan hacer algunas cosas geniales a temperaturas cercanas al cero absoluto.

Bien, como ejemplo, este filtro está centrado cerca de 1 MHz y con frecuencias de 3 db de 900 kHz y 1,1 MHz. Para una banda de parada, se eligió 600kHz y 1.4MHz con un mínimo de 24db. Lo primero que debe hacer es encontrar las curvas de atenuación del filtro para el tipo de filtro que mejor se adapte a sus necesidades. Aquí hay un ejemplo de una curva para el filtro Chebyshev de ondulación de 1db; Usando esta curva, este filtro tiene una f/fc de 4. Para obtener 24db, este gráfico muestra n=2. Ahora busque el prototipo de paso bajo. Este filtro utiliza una fuente de 150 ohmios y una carga de 50 ohmios, por lo que aparece como la primera línea de la tabla. Para convertir el paso bajo en un paso de banda, use las fórmulas del esquema. Aquí hay una simulación rápida para mostrar el resultado;

Piense en un inductor y un condensador en paralelo. En CC, es un cortocircuito debido al inductor. A una frecuencia infinita, es un cortocircuito debido al condensador. Por lo tanto, esperaría que la impedancia fuera alta en el medio.

Lo es, pero hay un caso especial. Los inductores y capacitores no son solo resistencias de frecuencia variable. Por un lado, la corriente se desfasa 90° con respecto al voltaje, aunque este desfase se produce en direcciones opuestas para los inductores y los condensadores.

Ahora piense de nuevo en lo que sucede con un inductor y un capacitor en paralelo a medida que cambia la frecuencia. Ya dijimos en DC que el inductor es corto, por lo que la combinación también es corta. A medida que la frecuencia comienza a aumentar, el inductor aún consume una gran corriente y el capacitor comienza a consumir una pequeña corriente. El resultado neto es que la inductancia domina y la corriente se retrasa con respecto al voltaje en casi 90°.

En el otro extremo, con una frecuencia alta pero finita, domina el capacitor. La corriente se adelanta al voltaje en casi 90°.

Hay una frecuencia en algún lugar tal que la magnitud de la corriente a través del capacitor y del inductor son iguales. A esa frecuencia especial, la corriente del inductor con su desfase de 90° y la corriente del capacitor con su adelanto de fase de 90° se combinan para cancelarse entre sí. No tenemos corriente cuando se aplica un voltaje de esta frecuencia. Esa es la impedancia infinita. Un poco fuera de esta frecuencia especial, y la fase actual ya no es 0°, y lo anterior no se aplica.

Las partes reales no son ideales. El capacitor y especialmente el inductor tienen cada uno una pequeña resistencia inevitable en serie con él. Esto evita que la impedancia general se vuelva realmente infinita en la frecuencia especial. Con piezas de buena calidad, puede acercarse bastante.

El resultado es un pico en el gráfico de la magnitud de la impedancia en función de la frecuencia. La frecuencia del pico es la frecuencia resonante . Cuanto más ideales sean las partes, más nítido será el pico, lo que significa que tendrá una frecuencia más estrecha.

Este pico relativamente agudo se puede aprovechar para filtrar hacia adentro o hacia afuera solo la frecuencia resonante (o frecuencias cercanas a ella).

Una combinación LC en serie funciona de manera similar, excepto que la impedancia en 0 y la frecuencia infinita es infinita. Tiene menor impedancia a frecuencias intermedias. En resonancia, su impedancia es idealmente 0.

Con componentes ideales (también conocidos como perfectos), sí, obtienes impedancia cero o infinita en resonancia.

Sin embargo, ningún componente está libre de pérdidas, y esto hace que la impedancia de cualquier circuito resonante no sea cero o no sea infinita.

En la práctica, cualquier circuito resonante está acoplado a algún otro circuito y, a menudo, son las pérdidas del otro circuito las que controlan qué tan diferente de cero o infinita se vuelve la impedancia general en resonancia.