1.2.1. Идеал контурдағы еркін тербеліс қасиеттері

Идеал контурдағы еркін тербеліс сипатамалары қарастырамыз.

Контурдағы электромагниттік энергия өзгеріссіз шығынсыз сақталады, еркін тербеліс амплетудасы тұрақты болып қалады,сондықтан тербеліс өшпейтін сипатта болады. Содан соң, контурдағы еркін тербеліс кезіндегі шығын болмауы, L және С элементерден тұратындықтан ток пен кернеу арасы 90⁰ фазаға ығысуы нақтыланады,сондықтан қуаттың О-ге теңдігі, контурдың шығыны болуын көрсетеді:

Р=U_m /√2.

Электрлік және магниттік өрістер энергияларының максималды мәндері теңдік бойынша былай жазамыз:

CU_m / 2 = LI²_m / 2.

Өздік жиіліктің контурдың индуктивтілігі мен сыйымдылығына байланысты теңдеуі:

циклды жиілік теңдеуі ,

мұндағы: – өзіндік жиілігі; L – индуктивтілік; С – конденсатор сыйымдылығы.

Контурдың өз электрлік жиілігін анықтаймыз: бұдан:

; жоғарыдағы теңдеуді пайдаланып

.

Өздік циклдік жиіліктің периодпен байланысты теңдеуі:

;

.

Енді L, С контурдың тербелісін сыртқы антенаға бергенде оны қоршаған кеңістікте электромагниттік толқын пайда болады. Толқын жарық жылдамдығымен таралады: с = 3·10⁸ м/с.

Толқын ұзындығы әрқашан жарық жылдамдығына және толқын ұзындығының периодына тура пропорционал:

, ,

мұндағы: с – жарық жылдамдығы; Т₀ – толқын периоды.

Толқын периодын электр жиілігімен байланыстырамыз :

, .

Идеал L, С контурдың жиілігіне оның өзіндік толқын ұзындығына сәйкес келеді. Сондықтан толқын ұзындығы L, С контур үшін:

;

.

Индуктивті, конденсатордың сыйымдылық кедергілерінің теңдеуі:

;

.

1.2.2. Электрлік сүзгіштер

Электрлік сүзгіштер (фильтрлер) радиоқұрылымдарда ақпараттарды немесе кернеулік сигналдарды тазалап, кездейсоқ шуылдардан, ж.т.б. кедергілерден өңдеп ақпарат беруге пайдаланады.

Электрлік сүзбе құрылымы -элементтерімен параллель және тізбектей жалғау арқылы құралады. Электрлік сүзгіштер кездейсоқ сигналдарды өзіне ұстап қалып, таза сигналдарды реттеп, өңдеп жіберіп отырады.

Сурет1,6.а. Электрлік сүзгіштер Т-әріпті, П-әріпті, Г-әріпті түрде

Ақпараттардың таралу мен қабылдау жүйелерінде сүзгіштер кірме және шықпа тізбегінде орналасқан.

Электрлік сүзгіштер Т-әріпті, П-әріпті, Г-әріпті түрде қосылуы мүмкін.

Төрт полюсник деп параллель желі бойынша элементтерінің әр түрлі қосылу құрылымын айтады.1,6,а-сурет.

Электрлік фильтрлер элементтерін есептеуге параллель және тізбектей қосылған элементтер үшін Кирхгоф және Ом заңдары пайдаланылады.

Кирхгоф заңдары. Тұйіндегі тоқтарддың алгебралық қосындысы әрқашан нольге тең.

Контурдағы кернеулердің алгебралық қосындысы, сол контурдағы э.қ.к. алгебралық қосындысына тең .

Ом заңы. Электр тізбек үшін .

Толық немесе тұйық тізбек үшін I= U+E / R+r_о.

Төменгі жиіліктегі сүзгіштер және оның жиіліктік сипаттамасы. Егер тізбекте элементтері өзара аралас тізбектей және параллель қосылғанда оның физикалық қасиеттеріне байланысты генераторлық немесе сүзгіштік құрылымдарға пайдаланылады.

элементтері сүзгіш ретінде Т,П,Г элементтердің ток пен кернеу шамалары арқылы жұмыс істеу қуатын анықтауға болады.

Элементтердің қуатын табу мақсаты,энергия шығынын азайтып, қор көзінен аз энергияы қорын пайдалануға aрналған.

Барлық электроникалық құрылымдарда қор көзі 0,01-0,1 мкА дәрежесінде пайда болады. Кернеуі 1-4В-қа дейін.

Электрлік схемасын қарастырамыз. 1,6.б-сурет.

Сурет 1,6.б

Кирхгоф заңы бойынша және

Ом заңы бойынша жазамыз.

Кернеудің синусойдалық теңдеуі

Элементтер кедергілері,резистор кедергісі X_L және сыйымдылық X_C кедергісі:

= ω L мұндағы L – индуктивтілік (Гн);

мұндағы с – сыйымдылық (пФ).

Комплекстік кедергіні анықтау үшін оның теңдеуін жазамыз:

^.

Шықпа кернеудің сигналдық қасиеті бойынша коэффициентін анықтаймыз:

.

Осы теңдеулердің реалдық және идеалдық коэффициенттік сызбасын аламыз.

Сурет1,6.в. Реалды және идеалды график

элементтерінің сүзгіштік қасиеті коэффициенттік шамаға байланысты жүйеге келіп түскен сигналдың керексіз қасиеттерін азайтуға пайдаланады.

Жиілікті түрлендіру. Жиілікті түрлендіру деп амплетудалық сигналдың қабылдағышқа беретін жиілігін немесе бастапқы жиілікті генератор көмегімен түрлендіруін айтады.

Гармоникалық жиілік кезінде түскен кернеу жиілігі басқа жиілікке алмасады. Көбінесе амплитудалық модуляцияланған сигнал түрлендірілген кернеудің қасиетіне байланысты болады. Генератордың түріне байланысты сыйымдылық пен индуктивтілік ( ) элементтерін пайдаланып кернеулік сигналды амплитудалық модуляцияланған сигналға алмастырамыз 1,7а,6-сурет.

Бастапқы жиілік сыйымдылық кернеуін қолданамыз. Жалпы жиілік басқы мен сыйымдылық жиілік қосындысына тең:

Ал түрлендірген жиілік жиілік кедергісі мен сыйымдылық кедергісінің айырмасына тең:

.

Бастапқы жиілікке байланысты түрлендірген жиілік:

.

Генератордың түрлендіру үшін u =f (t) графигін құрамыз:

а)

б)

Сурет1,7 жиілік арқылы түскен сигнал

Генераторлар көбінесе жиілік арқылы түскен сигналды түрлендіріп беріп отырады. Төменгі суретте кернеулік сигалдың векторлық графигі көрсетілген.