Una pregunta sobre los fenómenos de resonancia y la resonancia

  

A continuación se muestra un circuito LC alimentado por una onda cuadrada de 1 V a 10 kHz. Como ves el   La salida es una sinusoide

Una fuente de señal que produce una onda cuadrada de 10 kHz continuará produciendo precisamente esa onda cuadrada cuando se conecta a través de un circuito sintonizado en paralelo. Lo hace porque es una fuente de señal y tiene una impedancia de salida de cero ohmios y, si es necesario, suministrará una corriente infinita para sostenerse.

No producirá nada más que una onda cuadrada de 1 V, 10 kHz, excepto cuando se conduce un cortocircuito y luego la salida es indeterminada.

Si de hecho el circuito sintonizado en paralelo fue anticipado por una resistencia de cualquier valor (33k en la pregunta), entonces eso no hace ninguna diferencia. Es una fuente de voltaje y hará lo que tiene que hacer.

Si, por otro lado, está pidiendo considerar cuál es el voltaje del LC después de alimentar con una fuente de voltaje en serie con una resistencia de 33k, entonces eso es una cuestión diferente.

  

¿Por qué está ocurriendo el timbre aquí para entradas de onda cuadrada solo en el nivel bajo?   frecuencias?

Debido a que no es de baja frecuencia, el borde de la tensión (si es infinitamente pronunciado) contiene armónicos infinitos, y uno de esos armónicos coincidirá con la frecuencia de resonancia LC y activará una oscilación amortiguada como se ve en la segunda forma de onda. imagen. Por supuesto, el borde de la tensión solo tiene que contener un armónico coincidente con la resonancia LC para que esto suceda, no tiene que ser infinitamente rápido.

Esta es tu pregunta 389 en más de 4 años. Parece que este campo es demasiado desafiante para ti. Pero voy a morder.

El circuito es un tanque de resonancia con una frecuencia de resonancia de ~ 8 kHz, con una ligera amortiguación [lo siento, no descarga ni descarga] debido a la resistencia de 33 k. La función de resonancia es una función de decadencia aguda en ambos lados del pico de 8 kHz. Intente aplicar la función de análisis de CA en la especificación LT, (.ac dec 100 1 100000), para ver su forma.

La salida de la primera señal NO ES UNA FUNCIÓN SINUSOIDAL, solo se ve bastante similar. La onda cuadrada de 10 kHz está un poco por encima de la frecuencia de resonancia, por lo que los armónicos de la base solo están ligeramente atenuados (me refiero a solo 50X :-), mientras que todos los armónicos superiores (tercero, quinto, etc.) están fuertemente atenuados por esta transferencia de filtro nítido función, con cambio de fase, etc. Es por eso que la salida contiene principalmente los primeros armónicos y parece una sinusoide.

En el segundo caso, la señal está muy por debajo de la resonancia. Ya que está utilizando un pulso ideal sin límite de borde y, por lo tanto, con un ancho de banda infinito, los armónicos de ~ 801-th (o así) de la onda cuadrada entran en la resonancia del circuito y "suena". Si juegas con una desviación de 10 Hz, verás diferentes amplitudes de timbre.

ADICIÓN: Sí, la forma de onda cuadrada (10Hz) se puede expandir a la serie de funciones sinusoidales de Fourier, todas con COEFICIENTES CONSTANTES (amplitudes). En este sentido, esta señal de entrada contiene una onda sinusoidal continua de pequeña amplitud a aproximadamente 8 kHz. Si se puede construir un filtro de una sola frecuencia perfecto, él / ella vería una onda sinusoidal continua. Sin embargo, el LC simple está muy lejos del filtro de una sola frecuencia ideal y también pasa muchos otros armónicos. El truco es que al igual que la señal de entrada puede verse como una SUMA de todas las ondas sinusoidales (con amplitudes adecuadas), la señal de salida también es una SUMA de todas las frecuencias que pasa. Por lo tanto, la SUMA de frecuencias filtradas por su simple filtro LC le brinda la forma de onda que ve, y no una onda sinusoidal constante como cabría esperar.