Najjednostavniji propusni pojasni filtri su LC filtri - oni koriste induktore i kondenzatore (iako uvijek postoje neki dodatni otpornici u krugu koji utječu na rad).
Te se komponente mogu spojiti u seriju ili paralelno, a dobiveni sklopovi se nazivajuserija rezonantnakrugova odnosno paralelnih rezonantnih krugova. Riječ rezonancija koristi se jer ovi krugovi reagiraju na određene frekvencije, baš kao žice na violini ili gitari. Stoga se često nazivaju sklopovima za ugađanje.
Ovo pokazuje neke primjere ovih krugova povezanih na različite načine. Rezonantna frekvencija i serijskih i paralelnih krugova je posljedica učinka otpora, gdje je XL induktora jednak Xc kondenzatora. Rezonantnu frekvenciju možemo dobiti rješavanjem ove jednadžbe
Gdje je f frekvencija, L je induktivitet, C je kapacitivnost, koja predstavlja frekvenciju:
U paralelno ugođenom strujnom krugu kondenzatori i induktori su spojeni paralelno, tako da imaju isti napon. Na rezonantnoj frekvenciji također imamo da su im reaktanti jednaki. Prema Ohmovom zakonu izmjeničnih krugova, ako induktori i kondenzatori imaju isti napon i reaktanciju, moraju imati i istu struju. Dakle, svi imaju istu struju. Ali budući da jedna od struja uzrokuje povećanje napona za 90 ", a druga struja uzrokuje zaostajanje napona za 90", međusobno su udaljene 180 ". Stoga je smjer struja suprotan, jedna raste, a druga opada. Stoga struja u žici koja vodi do sekundarnog kruga za ugađanje mora biti nula. Budući da je vanjska struja koja ulazi u krug za ugađanje nula, krug se ponaša kao otvoreni krug (s naponom, ali bez struje). prolazeći).
Suprotna situacija događa se u aserijski rezonantni (također poznat kao serijski rezonantni uređaj)strujni krug. Ovdje su kondenzatori i induktori spojeni u seriju, tako da je struja ista. Ovaj put, napon na jednoj elektrodi vodi struju, dok napon na drugoj elektrodi zaostaje za strujom za 90". Stoga su ova dva napona udaljena 180 inča. U rezonanciji (drugi način da se kaže 'na rezonantnoj frekvenciji'), njihovi reaktanti su jednaki, tako da su im naponi jednaki, ali suprotni. Stoga je ukupni napon cijelog serijskog kruga jednak nuli, čak i ako kroz njega prolazi struja. Prema tome, ponašanje kruga je poput kratkog spoja (također postoji struja, ali ne prolazi napon).
Stoga smo formirali sljedeća empirijska pravila:
Tijekom rezonancije, paralelno ugođeni krug pokazuje otvoreni krug.
Tijekom rezonancije,serija rezonantnastrujni krug pokazuje kratki spoj.
Na drugim frekvencijama oba kruga imaju određenu impedanciju. Približavajući se rezonantnoj frekvenciji, krug nije potpuno otvoren (za paralelno ugađanje) ili kratak (za serijsko ugađanje), ali je još uvijek vrlo blizu. Što je dalje od rezonantne frekvencije, krug je manji i može doći do prekida ili kratkog spoja.
Oba ova kruga mogu poslužiti kao selektivni filtri, dopuštajući određenim frekvencijama da prođu i sprječavaju druge da prođu. Oni mogu spojiti krugove za ugađanje između dva osnovna smjera, kao što su (a) i (b) (u kojem slučaju će signal biti kraći ovisno o impedanciji kruga), ili signal mora proći kroz LC krug od ulaza do izlaza kao što je prikazano u (c) i (d) (u kojem slučaju će više ili manje proći ovisno o impedanciji kruga).
Uzimajući krug (a) kao primjer. Tijekom rezonancije, paralelno podešeni krug pokazuje otvoreni krug, s većinom ulaznog signala koji izravno dolazi do izlaza kroz otpornike. U skladu s različitim izlaznim opterećenjima, može postojati struja u serijskom otporniku, pa može doći do gubitka napona, ali to možemo zanemariti. Međutim, osim rezonancije, krug za ugađanje više nije otvoren; Uzrokuje prolaz povećane struje kroz serijski otpornik, što rezultira povećanjem pada napona. Što je dalje od rezonancije, to je veći pad i manji izlazni napon.
Ako zadržimo ulazni napon konstantnim, ali promijenimo frekvenciju, a zatim nacrtamo odnos između izlaznog napona i frekvencije, dobit ćemo grafikon sličan slici (a). Vidimo da se vrh izlaza pojavljuje na rezonantnoj frekvenciji i da postoji smanjenje na obje strane. Doista postoji frekvencijski pojas koji prolazi blizu rezonancije, dok je frekvencija daleko od rezonancije smanjena (iako nije potpuno zaustavljena). Budući da postoji frekvencijski pojas kroz koji može proći, naziva se pojasni filtar. Krug (c) na slici također je pojasni filtar; Zbog činjenice da je serijski rezonantni krug kratko spojen na točki munje, frekvencija rezonancije prolazi kroz (i blizu), dok se frekvencija smanjuje dalje jer serijski rezonantni krug sada ima neku reaktanciju.
Krugovi (b) i (d) rade suprotnu stvar - prestaju signalizirati u rezonanciji; Sklop (b) se ostvaruje skraćivanjem signala, dok se sklop (d) ostvaruje otvaranjem puta između ulaza i izlaza. Čak i blizu rezonancije, oni će oslabiti signal, pa će zaustaviti (ili oslabiti) frekvencijski pojas kao što je prikazano na slici (b). Stoga se nazivaju band stop ili band stop filteri.
Imajte na umu sličnosti između ovoga i RC niskopropusnih-filtara ili visokopropusnih filtara o kojima se raspravljalo u prethodnom poglavlju. Iako ovdje mislimo na graničnu frekvenciju, stvarna krivulja pokazuje da je 'prekid' zapravo vrlo spor pad. Također postoji postupna promjena s obje strane rezonantne frekvencije.