質問: lc回路の損失抵抗はなぜ並列? lc発振回路の損失をあらわす抵抗をrとしたとき、なぜかコイルとコンデンサに並列に入っている参考書を良く見ます。抵抗が導線に由来するものであるならばコイルやコンデンサに直列に入るように思うのですが・・・並列だと一部の電流が仮想の抵抗に流れていることになるようにも思えます。 ↓このようにrがかかれていることが多い _________ | | | c r l |___|___| なんでかわかる方、教えてください。
回答: ご質問にあるような「lcrが並列になっている等価回路」というのは、全ての周波数に対する等価回路ではなく、共振周波数近傍での回路のインピーダンスを現すためのものです。 このような等価回路が共振周波数近傍でしか「等価」でないことはすぐに分かります。なぜなら、その等価回路では、周波数がゼロのときも無限大のときもインピーダンスはゼロになってしまうからです。しかし現実にはそうはならないはずです。あらゆる周波数帯域での等価回路を考えると、angkor_h さんのコメントにあるように、l にも c にもいろいろな寄生素子をつけた複雑な回路となって計算しにくいので、最も重要な共振周波数付近を近似する回路として、「lcrが並列になっている等価回路」が使われるわけです。 実用的には、実際の共振回路で共振の鋭さ(q)を下げたいときに(異常発振を止めるなど)、基板の配線パターンを切らずにrを追加して対策したりすることがありますが、そういう発想ができるのも、この等価回路を知っていればこそです。 lcr共振回路の等価回路については資料[1]が参考になるかと思います。 資料[2]には水晶発振子の等価回路が出ていますが、この場合はlcrの直列回路が等価回路になります。この説明文でも「共振周波数に近いとき、水晶は右図の等価回路であらわされます」と、等価回路の適用範囲がちゃんと書かれています。 等価回路というのは、「注目している部分」での素子の特性をなるべく簡単に表すための近似であって、その回路が万能(唯一無二)ではありません。「注目している部分」とは、この場合、共振周波数付近ですが、他に、微小電流領域(小信号)とか、低周波、高周波など、注目する項目が違えば、全く異なる等価回路になります。回路シミュレータの素子の等価回路は、注目する部分をとても広くとっているため大変複雑です。 [1] lcr共振回路の等価回路(直列回路・並列回路) http://www.d.dendai.ac.jp/lab_site/dlab/lc.pdf [2] 【水晶発振回路の基本】 http://www.nahitech.com/nahitafu/mame/mame1/xtal.html