Файл: Основы радиотехники и радиолокации учеб. пособие.pdf

Рис. 9. 9. Зависимость сопротивления последовательного кон­ тура и.тока в контуре от частоты генератора.

Рис. 9. 10. Резонансные кривые.

Полоса пропускания

2Af = ^ = f0d

зависит от добротности контура: чем ниже добротность, тем' «тупее» резонансная кривая, тем шире полоса пропускания контура.

540

л ген

Таким образом, ширину полосы пропускания контура мож­ но регулировать изменением величины его активного со­ противления.

Вы в о д ы

1.При резонансе в последовательном контуре:

а) сопротивление контура минимально и чисто активно; б) ток в контуре максимален и чисто активен; в) напряжение на индуктивности и емкости контура мак­

симально и в Q раз превышает напряжение источника пи­ тания, то есть

U L = QUreH! 2 U c = Q , UreH-

2. Характер сопротивления контура при резонансе чисто активный, при уменьшении частоты генератора он становится емкостным, а при увеличении freH — индуктивным.

3. Форма резонансной кривой, а следовательно и полоса пропускания, зависят от качественных показателей контура. Чем ниже эти показатели, тем положе' резонансная кривая,

шире полоса пропускания.

Примеры

L = 400 мкгн и активного сопротивления R =10 ом. Опреде­ лить полосу пропускания контура.

541

Решение.

542

§9.3. Вынужденные колебания

впараллельном контуре

У с л о в и я р е з о н а н с а . Простой параллельный кон­ тур содержит конденсатор С в одной ветви и катушку индук­

Параллельный контур питается, как правило, от источни­ ков с большим внутренним сопротивлением (электронная лампа или транзистор в усилителях высокой — промежуточ­ ной частоты). При подключении генератора в ветвях конту­ ра потекут токи. Величина тока в каждой из ветвей зависит от частоты генератора. С повышением частоты емкостное со­ противление конденсатора уменьшается, а индуктивное со­ противление катушки увеличивается. При этом ток в емкост­ ной ветви увеличивается, а в индуктивной уменьшается. При

ш р е з '

543

Режим, возникающий в цепи, состоящей из генератора и параллельно включенных емкости и индуктивности, при ра­ венстве емкостного и индуктивного сопротивлений, называют р е з о н а н с о м т о к о в .

Рис. 9. 13. Зависимость токов Іь и Іс от частоты генератора.

Это условие выполняется изменением частоты генератора или настройкой контура (изменением величины L или С кон­ тура).

А. Процессы в контуре при резонансе токов

544

Так как при резонансе Хь = Хс, то есть Іь = Іс, то І0 = 0 (контур без потерь). Следовательно, в контуре без потерь амплитуда колебаний не уменьшается со временем, то есть подпитки контура от генератора не требуется. Так как І0 = О,

СО .

О

В реальном контуре часть энергии расходуется на актив­ ном сопротивлении контура R. При подключении такого кон­ тура к генератору в общей цепи течет активный ток Іо, сов­ падающий по фазе с напряжением генератора. Это означает, что сопротивление реального параллельного контура при ре­ зонансе активно по характеру и имеет определенное значе­ ние (не бесконечное, но максимальное по величине). При этом ток в общей части цепи І0 при резонансе в Q раз мень­ ше тока в контуре:

о

Мощность, отдаваемая генератором, в параллельном кон­ туре равна:

Приравняв (9-5) и (9-6) и сделав вычисления, получим:

ü)n2L* р2

или

R

545

Рис. 9. .14. Зависимость сопротивления параллельного контура от частоты генератора.

Рис. 9.15. Эквивалентная схема параллельного контура.

Отсюда следует, что чем больше потери в контуре, тем меньше ZkP, тем больше энергии генератор тратит на под­

держание колебаний в контуре. Чем больше волновое сопро­ тивление контура, тем больше Z\v.

546

Для увеличения р необходимо увеличивать L и уменьшать

Сконтура.

Б.Зависимость сопротивления параллельного

2тсіГен^ уменьшается, то есть в общей цепи преобладает емкостный

ток, а контур эквивалентен емкостному сопротивлению. Ана­ логично при уменьшении freH контур эквивалентен индуктив­ ному сопротивлению. При резонансе сопротивление контура чисто активно, так как при этом Іс = Іь (рис. 9.14).

В. Резонансные кривые и полоса пропускания параллельного контура

Вбольшинстве радиотехнических схем параллельный кон­ тур присоединяют к анодной цепи электронной лампы. Эту лампу можно рассматривать как генератор переменного то­ ка с внутренним сопротивлением, соизмеримым с сопротивле­ нием контура при резонансе (рис. 9.15).

Вданном случае резонансную характеристику часто оп­

вательности. Полоса пропускания контура характеризуется полосой частот, в пределах которой напряжение на контуре изменится не более чем на 0,707 от максимального. Опреде­ ляется она так же, как для последовательного контура, но с учетом влияния внутреннего сопротивления источника на ре­

где Q ' — приведенная добротность (качество) контура,

Ri

Q = Q Ri + z kp

547