Н.М. Изюмов, Д.П. Линде - Основы радиотехники (1083412), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Поэтому обычно выбирают добротность контура близкой к такому значению, при котором амплитуда колебаний за время импульса успевает нарасти до своего максимального значения. На основании выражений (2.80) — (2.82) добротяость контура при этом Я(тчт)м а полоса пропускания импульса высоиочастотного напряжения (рис. 2.44,а). Из-за постепенного нарастания и спадания амплитуды напряжения на контуре форма высокочастотного импульса искажается. Эти искажения будут малы, если длительность импуль- а) 2Цмзкс'> 1/твх.
Эти условия часто приводят к необходимости применять контуры с очень большой полосой пропусканих. Например, в .радиолокационных устройствах используются импульсы длительностью порядка микросекунды (т„= ! 10-а с), поэтому для удовлетворительного воспроизведения такого импульса контуры приемного устройства должны обладать. полосой пропускания не менее Рис.
2.44. Воздействие кратковременного импульса высокочастотного напряжения на контуры различной добротности 2б~ьгакс 1(10 аж! МГц. Для хорошей передачи формы радиоимпульсов полосу берут в несколько раз большую. са много больше длительности переходных процессов (рис. 2.44,6). Если же эти длительности одного порядка, то 2.10.
ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ КОНТУРЫ, СОДЕРЖАЩИЕ В ОДНОЙ ИЗ ВЕТВЕЙ РЕАКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ РАЗНОГО ХАРАКТЕРА Выше были рассмотрены параллельные контуры, содержащие в одной ветви конденсатор, а в другой катушку. Такие контуры называются к о н т у р ам и первого вила. В радиотехнике часто применяются параллельные контурьк в ветвях которых последова- 42 тельно включены иатушки и конденсаторы. Контур, в обеих ветвях которого включены катушки инлуктивности ).1 и ).з (рис. 2.45), называется к о н ту р о и второго вида (его можно превратить в контур первого вида, подключив источник к точкам б п в).
),онтур, в противление контура, имеющее активный характер. На более низкой частоте, когда сумма всех реантивных сопротивлений нонтура .равна нулю, т, е. 1 юз Еч + юа Еэ — — = О, (2.84) с Рис. 2.45. Контур второ- го вида обеих ветвях которого включены конденсаторы (рис. 2.46), называется к о нтуром третьего вида (его можно превратить в контур первого, подключив источник к точкам б и в). Рис. 2.46. Контур третьего вида Интересной особенностью этих контуров является то, что в их цепях могут возникать резонансные явления на двух различных частотах. В случае, когда 1 аэ~ Еэ = —, (2.83) ю,С в правой ветви контура второго вида (см.
рис. 2.45) имеет место резонанс напряжений. При этом правая ветвь представляет собой небольшое активное сопротивление, и через нее течет почти весь ток. Таким образом, она практически определяет общее эквивалентное со- возникает резонанс токов и контур представляет собой большое чисто активное сопротивление. Так как активные сопротивчения ветвей малы по сравнению с реактивными, то тока пра.
вой и левой ветвей (Еч и Еа) сдвинуты относительно напряжения на коатуре на угол ж90'. Вследствие этого в общей цепи проходит небольшой активный тон. На частотах, близких к частоте резонанса токов, изменение эквивалентного сопротивления контура соответствует изменению реактивного сопротивления параллельного контура, а на частотах, близких к частоте резонанса напряжений, — изменению реактивного сопротивления посчедовательного контура.
Это можно пояснить при помощи графиков реактивных сопротивлений контура. На рис. 2.47,а изображен график эквивалентного реактивного сопротивления правой ветви контура (см. рис. 2.45) Х =Хьз — Хс, на рис. 2,47,5 построен график ее проводимости Ь = = — 1/Х„на рис. 2.47,в эта проводимость графически складывается с проводимостью левой ветви контура Ьа= = — 1/Хьь а на рис. 2.4?,г построен график эквивалентного реактивного сопротивления контура Х,= — 1/(Ьч+Ьа). Определим, в каком соотношении находятся часчоты резонансов напряжений и токов.
Из выражения (2.83) 1 юч = 12.85) Ь'Е,С а из выражения (2.84) 1 Оуэ —— ~н'(Е, + Е,) С (2.86) Из двух же последних равенств следует .,=.дтхг,а,. (2.87) Как уже указывалось, контур второго вида (см. рис. 2.45) может быть образован из контура первого вида подключением одного из вводов к части катушки индуктивности. В этом случае отношение индуктивнасти, входящей в индунтивную ветвь, к индунтивности всей катушки называют к о э ф- 43 Ь =- — ~ к,, Рис. 2.47.
Зависимость реактивных сопротивлений и проводимостей контура второго вида от частоты (2.88) Поэтому формула (2.87) может быть записана в виде (2.89) При резонансе токов, когда токи в обеих ветвях контура примерно одинаковы, коэффициент включения показывает отношение напряжения между вводами, т. е.
между точками а и е, к на- ,44 фициентом тура: Ет р= ьз+ьз включения кон- пряжению на всей катушне, т. е, между точками б и в (см. рис. 2.45): и а — в 7»ьз = р. (2.90) Уя 7»(5з+5 ) Мощность, расходуемая в контуре при резонансе, когда в нем проходит ток 1„ 1 Р = узнгк (2.91) 2 1 ы А=в 1 ыз Се (2.95) н резонанс токов прп равенстве реактивных сопротивлений обеих ветвей, т. е. при 1 1 = щз 1.— (2 96) ю, С, щ»С» Найдем соотношение между частотами резонанса токов и резонанса напряжений, Из выражения (2.95) где 㻠— сумма всех сопротивлений потерь в контуре.
Напряжение между точками включения а и в, создаваемое током (без учета сопротивления потерь), 0»4 7»ызЕь Расходуемая в контуре мощность может быть также подсчитана по формуле 1 изя 7„(ы,5,)з Р= — — = (2.92) 2 )7»а 2)7зз Сравнивая выражения (2.91) и (2.92), получаем ыз ге (ю г)з — з — рз (2.93) гк гк где ь' = ь, + 1.з. Сомножитель (ызЦ»/г» представляет собой эквивалентное сопротивление контура Я» при использовании его как контура первого вида и, следовательно, )сзз = Р )гз.
(2.94) Этот результат имеет большое практичесное значение; если сделать один из вводов в виде щупа с зажимом на конце, то, переставляя его вдоль катушки, можно уменьшить эквивалентное сопротивление контура до любого нужного значения. Такой способ изменении сопротивления контура широко используется в радиопередающих устройствах Рассмотрим теперь колебательные контуры третьего вида (см, рис, 2,46). В них также могут быть два резонанса: резонанс напряжений в левой ветви при (2.971 1 ыа = ь с,+с, (2.98! 1/ с,+с, "'=" у' с 1 (2.99) 1 г' еСт (2.1001 Рис. 2.48.
Завися- мости реактивных сопротивлений и проводимостей контура третьего вида от частоты Следовательно, 1 Фа=юг ~у (2.101) и из выражении (2.96) Из двух последних зависимостей полу- чаем Для контура третьего вида коэффициент включения, определяемый кан отношение напряжений при резонансе между точками вилючения а и в (см. рис. 2.46) н напряжению на конденсаторах контура, р— р 1) с+с,' Характер изменения эквивалентного реактивного сопротивления контура можно определить по графикам изменения эквивалентных сопротивлений его элементов (рис.
2.48). На рис. 2.48,а построен график суммы реактивных сопротивлений левой ветви Х»= !/юсз+ -Ьыь, на рис. 2.48,б — график реактивной проводимости левой ветви Ь»= = — 1/Х», на рис. 248,в — график суммы реактивных проводимостей обеих ветвей Ь»=Ь»+Ь» и на рис. 2.48,г график эквивалентного реактивного сопротивлении контура Х,= — 1/Ь. Полученные графики, так же как и формула (2.10!), показывают, что в отличие от ионтура второго вида в нонтурах третьего вида резонанс напряженна происходит на более низкой частоте, чем резонанс токов. Вблизи резонанса напряжений реантивное сопротив-.
ление контура изменяется так же, как у последовательного, а вблизи резонан- са таков так же, как у параллельного. Поскольку смысл коэффициента включения в контуре третьего вида остается таким же, как в контуре второго вида, то эквивалентное сопротивление контура при резонансе )с»зь РЮь Однако регулировать знвивалентное сопротивление контура изменением иоэффициента включения здесь менее удобно, чем в контуре второго вида, так как это требует изменения емкости Сз илн Сь что, кроме того, приводит к изменению резонансной частоты контура. Поэтому приходится одновременно производить регулировку как емкости Сь так и смности Сз, поддерживая обшую смность контура постоянной (при уменьшении емкости С| емкость Сз следует увеличивать). Несмотря на этот недостаток контуры третьего вкда также весьма часто используют в современных радиотехнических устройствах.
45 Глава третья СВЯЗАННЫЕ КОНТУРЫ З.Е КОЛЕБАНИЯ В СИСТЕМЕ ИЗ ДВУХ СВЯЗАННЫХ КОНТУРОВ В радиоаппаратуре колебательный контур обычно связан с другими цепями, в которые передается часть энергии, поступающей в контур от внешнего источника. Часто цепь, связанная с контуром, является также колебательным контуром. Контур, колебания в котором возбуждаются внешним источником, в дальнейшем будем называть пер в и ч н ы м, а тот, в который передается часть энергии из первичного контура, — вторичным.
Контуры могут быть связаны между собой различным образом. Например, если катушки контуров расположить близко одну к другой (рис. 3.!), то С, г, гг Рис. 3.!. Система нз двух ин- дуктквна овязннных контуров часть переменного магнитного потопа, создаваемого током в катушке первичяого контура, будет пронизывать витки катушки вторичного контура и наводить в ней переменную ЭДС, которую можно определить по закону электромагнитной индукции: А ~~~аз Е = — шз 1.а б( (3 !) где Ԅ— поток связи, т. е. общий магнитный поток (мгновенное знзчение), пронизывающий обе катушки, а шз— число витков катушки вторичного контура.
Общий магнитный поток, связывающий катушки, пропорционален току в катушке первнчного контура. Если тон изменяется по синусондальному закону, та шзФ„=М1~з(пег, где М вЂ” коэффициент пропорциональности, называемый ,коэффициентом взаимной инд у к ц и и. 46 Наведенная в катушне вторичного контура, ЭДС пропорциональна скорости изменения потока, поэтому в соот. ветствии с выражением (2.4) Е~ з = — Мю11з!п(а!+90'). Амплитуда наведенной ЭДС Е = юМ11. (3.2) Величина юМ имеет размерность сопротивления н называется с о п р о т и влением связи: (св. (3.3! С увеличением ноэффициента взаимной индукции н, следовательно, сопротивления связи ЭДС, наводимая во вторичном контуре, возрастает.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
