Cos'è un circuito tank (LC)?

Un circuito tank è un circuito elettronico usato in molte applicazioni, inclusi oscillatori, TV e radio. Nella forma più semplice consiste di due componenti: un condensatore e un induttore (bobina). Nella pratica entrano in gioco altri componenti che influenzano il funzionamento: un carico resistivo e una sorgente di corrente alternata.

Il concetto di filtraggio

Immaginatevi in un pubblico di cento persone che conversano in attesa dello spettacolo. Sentite un brusio ma non distinguete nessuna conversazione. Se poteste filtrare tutte tranne una, la capirete chiaramente.

Significato

Allo stesso modo, ora siete bombardati da centinaia, forse migliaia, di segnali RF (radiofrequenza): stazioni TV, radio, CB, radioamatori, polizia, emergenze, dati meteo satellitari, ecc. Non basta rilevarli; vanno filtrati in una gamma stretta per escludere gli altri. Quando sintonizzate la radio sulla stazione preferita, il circuito interno seleziona una stretta banda di frequenza ed estrae il segnale audio: sentite solo quella musica. Premendo un tasto o ruotando una manopola, quella stazione tace e un'altra riempie la stanza. Lo stesso vale per la sintonia dei "canali" TV.

Funzionamento

Nella forma più semplice, un circuito per "sintonizzare" una frequenza o banda specifica è composto da condensatore e induttore collegati in parallelo, formando un circuito "tank" (vedi schema).

Storia

Il nome "tank" (serbatoio) deriva dal fatto che questo circuito immagazzina energia. A seconda dei valori elettrici di condensatore e induttore, una corrente alternata può oscillare tra i due componenti in un ciclo periodico. Questo circuito "risonante" o "accordato" funziona con energia che fluisce avanti e indietro tra condensatore e induttore. È anche chiamato circuito "LC". In elettronica, "L" rappresenta l'induttanza in henry, "C" la capacità in farad.

I componenti

Nella forma tradizionale, un condensatore è fatto da due fogli di alluminio avvolti con carta cerata o altro isolante tra loro. Si può immaginare come due piastre metalliche separate da un isolante (a volte aria). Applicando tensione (una positiva, una negativa), il condensatore accumula carica. Un induttore è tipicamente una bobina di filo isolato, a volte su nucleo di ferro. Quando passa corrente, si crea un campo magnetico attorno alla bobina. Quando il campo collassa, induce corrente nel filo.

Come funziona

Una volta fornita energia al circuito tank, inizia un ciclo. Il condensatore immagazzina energia nella sua configurazione a piastre. Nel circuito, le piastre sono collegate agli estremi della bobina. Mentre la corrente esce dal condensatore (tensione cala) ed entra nell'induttore, si crea un campo magnetico. Anche se il condensatore si scarica rapidamente, la corrente continua a fluire nell'induttore per l'effetto dell'energia nel campo magnetico. Questa corrente ricarica il condensatore con polarità invertita. Il ciclo si ripete alla frequenza determinata dai valori di induttore, condensatore e altri componenti. Il circuito non è una macchina a moto perpetuo; una sorgente AC deve pilotarlo costantemente. Formule matematiche determinano frequenza di risonanza, larghezza di banda, valori dei componenti e altri parametri, reperibili in qualsiasi manuale di elettronica di base. I circuiti tank sono usati in oscillatori, apparecchi RF (TV, radio) e altri dispositivi elettronici.