공진 주파수 계산기
직렬 RLC, 병렬 RLC, LC 탱크 회로의 공진 주파수 fr = 1/(2π√LC), Q 팩터, 대역폭, 임피던스를 인터랙티브 SVG 임피던스 차트와 함께 계산합니다.
입력 값
직렬 RLC 결과
테스트 주파수
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공진 주파수란?
공진 주파수는 RLC 회로의 임피던스가 최소(직렬) 또는 최대(병렬)가 되는 주파수입니다. 공진 시 유도성 리액턴스(XL)와 용량성 리액턴스(XC)가 같아지며, 회로는 순수 저항 부하처럼 동작합니다. 공진 주파수는 fr = 1/(2π√LC)로 계산되며, L은 인덕턴스, C는 커패시턴스입니다.
이 계산기 사용 방법
- 회로 유형을 선택합니다: 직렬 RLC, 병렬 RLC, 또는 LC Tank.
- 인덕턴스(L) 값을 입력하고 단위(µH, mH, H)를 선택합니다. 프리셋 버튼으로 일반적인 값을 사용할 수 있습니다.
- 커패시턴스(C) 값을 입력하고 단위(pF, nF, µF)를 선택합니다.
- 직렬 및 병렬 RLC의 경우 저항(R) 값을 입력합니다.
- 공진 주파수, Q 팩터, 대역폭, 공진 시 임피던스를 확인합니다.
- 테스트 주파수를 입력하면 해당 주파수에서의 임피던스, 위상, XL, XC를 볼 수 있습니다.
- SVG 임피던스 차트로 주파수 응답을 시각적으로 확인합니다.
자주 묻는 질문
직렬과 병렬 RLC 공진의 차이점은 무엇인가요?
직렬 RLC 회로에서는 공진 시 임피던스가 최소(Z = R)가 되어 최대 전류가 흐릅니다. 병렬 RLC 회로에서는 공진 시 임피던스가 최대가 되어 전류 흐름을 차단합니다. 공진 주파수 공식 fr = 1/(2π√LC)은 동일하지만, Q 팩터 공식이 다릅니다: 직렬 Q = (1/R)√(L/C), 병렬 Q = R√(C/L).
Q 팩터는 무엇을 의미하나요?
Q(품질) 팩터는 공진 피크의 날카로움을 측정합니다. Q가 높을수록 대역폭이 좁고 주파수 선택성이 높습니다. Q는 공진 주파수 대 대역폭의 비율입니다: Q = fr/BW. 실용적으로 높은 Q 회로는 특정 주파수 필터링에 우수하지만 부품 오차에 대한 허용 범위가 작습니다.
LC 탱크 회로란 무엇인가요?
LC 탱크(또는 LC 공진 회로)는 인덕터와 커패시터만으로 구성되며 의도적인 저항이 없습니다. 공진 주파수 fr = 1/(2π√LC)에서 진동하며, 에너지를 인덕터의 자기장과 커패시터의 전기장에 교대로 저장합니다. 실제 LC 탱크는 항상 기생 저항이 있어 진동이 시간이 지남에 따라 감쇠됩니다.
대역폭과 Q 팩터의 관계는 어떻게 되나요?
대역폭(BW)은 Q 팩터에 반비례합니다: BW = fr/Q. 높은 Q 회로는 좁은 대역폭(높은 선택성)을, 낮은 Q 회로는 넓은 대역폭을 가집니다. 대역폭은 전력이 피크값의 절반으로 떨어지는 -3dB 포인트 사이의 주파수 범위를 정의합니다.
공진 주파수 위아래에서 임피던스는 어떻게 변하나요?
공진 아래에서 직렬 RLC 회로는 용량성(XC > XL)이고, 공진 위에서는 유도성(XL > XC)입니다. 병렬 RLC 회로는 반대입니다: 공진 아래에서 유도성, 공진 위에서 용량성입니다. 정확히 공진 주파수에서는 리액턴스 성분이 서로 상쇄됩니다.