книги из ГПНТБ / Боровиков, А. И. Усилители электрических сигналов в вопросах о ответах учеб. пособие для студентов РИСХМа специальностей 0636, 0501, 0502, 0504, 0509, 0531 и 0536

+Еа

их свойства полностью определи -

ются

свойствами

L С

- кон­

туров.

Основными показателями

избирательных

усилителей являют­

ся: поло

а пропускания

(

2

),

обусловлен­

ная специфической частотной ха -

рактеристикой

усилителя

,

I

абсолютная

расстройка

у силятеля

; избиратель

ность

усилителя

и коэффициент усиления в

полосе

пропускания

К “

0,707 Ко

(

к

и

%г.

частоты,

ограничивающие полосу пропуска -

ння,

на которых

коэффициент усиления снижается не более

чем

в

раз (0,707);

К*

— коэффициент усиления

(мак -

симальный),

соответствующий резонансной или квазирезонанс-

ной частоте

кп

-

коэффициент усиления на мешающей

частоте

(частоте

помехи),

лежащей на границе полосы про -

пускания).

Следует более подробно ознакомиться с основными свой­

ствами

колебательных

LC

-

контуров.

Удобнее вначале рассмотреть свойства последовательного

LC -

контура,

в котором, как известно,

возникает

резонанс

напряжений. На рис.

109

приведены параметры последователь­

ного

LC

-контура.

1.и

,

Ск

и

Я*

пол -

нов сопротивление контура и его модуль являются функцией

частоты:

t

ZKH = RK+jwU + | ^ K

z * =\Fr 1 + ( ы Ц - ш ск)г

На частоте

CJ ~ и) с

,

когда

OJoLn-

, насту -

пает резонанс напряжений^ В этом случае

Качество всякого

колебательного контура характеризуется

Рис. 109

Отношение волнового сопротивления

р

к активному сопротивлению конту-

контура

а

~

называют добротностью

Величина,

обратная добротности

контура,

называется

затуханием

контура

Сэ

.

^

Избирательность колебательного

контура

S —“ ^

мож­

но определить по отношению токов,

протекающих через кон­

тур

на резонансной частоте

Ыо

и на частоте

поме -

x r

W .

,

Для последовательного контура имеем;

c/fj\ -

3».- V

йк

‘/ысЛ*

,

Зя ~

Rt U

Вьшося

за

знак радикала .

и вводя под суоб«ги

подкоренного выражения

волновое

сопротивление

р

,

получаем

___________________

Имена

виду, что

f = u ) 0U

=

I

J>

у находим

^

K h . Q ^ - r;

где

' ■* oj

сыа

— относительная расстройка

контура.

Величина обратная избирательности

I

_

За _

1

•

5

“

Ло~

\J

VV ^ v 1

контура

f ус

Активное

сопротивление

, учитывающее потери

как в кат>шке

ин-

дукти пости,

так и в цели конденсатора,

сосредоточенно

в

индуктивной ветви.

Это не

вносит

большой ошибки в выводы,

но зна­

чительно упрощает выкладки. Для

1

С,

параллельного контура необходимо

найти полную его проводимость

У*

Ук=

+ j

)

где

0 ; о +0

'

=

"

1с.

I

соответственно активные и реак -

тивные проводимости

ветвей ;

= 0

(CHLk)2-!

сои

_

б) с

к ♦

Следовательно,

(u)U)1

ы Lx

—!— )

Ук~

Ж .

(ы L»)2

со 1 к'

На резонансной частоте проводимость контура должна

бы ть чисто

активной,

таким

образом

oj0Ck= % joLk

“

lX/uc^ I как и для последовательного

контура,

Проводимость контура при резонансе будет

V - - Р"— ,

Yko" (сд*и)г •

Отношение токов

^в/3п

,

определяющее

избиратель­

ность контура, равно

отношению модулей проводимостей, сле­

довательно

в*

-

выносим

(u»LHb

за знак радикала и, вводя под скобки

подкоренного выражения

р

,

получаем

Подставляя эти выражения

в формулу отношения токов

(резонансной характеристики), получаем

_

Зл __

-

I

ГСОо\2

\ со ' ) 7 и з . ) ' ' « ч ё . - а т

При малых расстроисюах контура (рабочий режим работы

контура)

отношение

- I

* поэтому

1 о ~

1

Т п~

/I +Qty *■

Резонансная характеристика параллельного контура одина­

кова с характеристикой последовательного

контура, разжица

лишь в том,

что по оси

ординат должно быть отложено не

7"N

, а

V jn

Свойства избирательного усилителя, как уже указывалось,

главным образом определяются свойствами колебательного

контура.

Однако при введении контура в анодную цепь внут-

реннее сопротивление лампы

, активное

и реактив­

ное сопротивление нагрузки .(например,

Ret

),

паразит-

ления (выбираются лампы с большим

R{

,

например,

пентоды),

а также

колебательный

контур отделяется от на -

грузки через катодный повторитель и т. д.

Лучшие контуры имеют добротность

Л

и 150-200.

117. Ч Т О

Т А К О Е

В О Л Н О В О Е

Важными показателями ка­

С О П Р О Т И В Л Е Н И Е

И Д О Б Р О Т

-

чества работы

колебатель­

Н О С Т Ь К О Л Е Б А Т Е Л Ь Н О Г О

ного контура являются вол­

К О Н Т У Р А

?

новое

сопротивление

j5

и добротность "онтура О.

Реактивные сопротив­

ления контура на резонансной частоте называют

волновым

сопротивлением. Так как на резонансной частоте

соо

ем­

костное и индуктивное сопротивления равны,

то

волновое

сопротивление будет

^

JjrcOoLn u

=

•

откуда

r -Ш ■

Величина,

обратная добротности, называется затуханием кон-

тура

^ I

О,

a

— (Д о1[_к2_

^ j и 2 _

W j a n a c

"' ’ *р*

w потерь

Следовательно,

числрино добротность контура..шжлаьшаат

отношение энергии,

запасенной магнитным полем

к энергии потерь

VVi»f=T3,K>«', рассеиваемой за

период Т

на джоулево тепло.

Чем больше запаситель энергии и чем меньше потерь

рассеивается в контуре,

тем выше его добротность.

119. ЧТО ТАКОЕ ВНОСИМОЕ

В резонансных усилите-

СОПРОТИВЛЕНИЕ КОЛЕБАТЕЛЬ»-

лях в анодную цепь лам,т-»

НОЮ КОН ГУРА '<*

пы вместо анодного с о ­

противления

Ra.

ВВО­

параллельный или последовательный

ДИТСЯ колебательный,

LC - контур.

На рис. 108

(см . >п.

118) показан избирательный каскад

с параллельным

избирательным .контуром, а на рис.

1 1 2

- егс

схема

замещения,

в которой контур представлен параллельны­

ми ветвями

Lk

и

С к

.

Проводимость самого

контура при

резонансе,

как

известно

из п.

П 8 ,

равна

v

-

R*

-

ЙЦ

tufcU)1*

р!

Эквивалентная

проводимость каскада

V»

складыва -

ется из проводимостей параллельно] .

соединенных сопротивле­

ний

Ri

, Ret

и проводимости контура.

Эквивалент­

ная проводимость

каскада при резонансе будет

ч -

- ~L j. J_ * -Sjl

Умножая на

получаем

J i z J L + J L . + A ,

а виду,

Q . = £ -

p

Ri

R«

P

имен

что

,

находим

?

. P

R*

t

_

I

7

откуда

«

. ' •

Т / Г й к

Умножая и деля на

р

получаем

>

Йви+Rit

где

+

Таким

образом

Q> ^

О к

_

Следовательно,

эквивалентная добротность каскада

Ц э

оказывается меньше добротности самого контура Q к

,

на величину

в н о с и м о г о

сопротивления

"R«h

,

обусловленного шунтирующим действием лампы

Ri.

и

нагрузки контура

RCt

Очевидно,

для уменьшения вносимого сопротивления

необ­

ем

R;

и увеличивать сопротивление

нагрузки

каскада

в данном

случае -

сопротивление утечки

Rci

следующей

лампы,

или каскад

нагружать катодным повторителем.

120. КАКАЯ ЧАСТОТНАЯ ХАРАК-

Частотная ХЕрактериств-

ТЕРИСТИКА У РЕЗОНАНСНОГО

ка резонансного уси-

УСИЛИТЕЛЯ ?

лителя

К М

опре -

деляется

резонансной

характеристикой экви­

валент ноги

колебательаиго

LC

_ контура.

Резонансная

хаоактеристиха контура описана в п.

115.

На рис.

11а приведены

частотные

характеристики резонанс­

ного усилителя. Они соответствуют

резонансной кривой LC '

контура. В

зависимости от величины добротности частотная

характеристика может

быть

оолее острой при большем зна -

чении

( } я *

или

тупой

при малом ее значении

Q» .

121. КАКИМ СВОЙСТВАМИ 0 6 -

В избирательных у с »-

ЛАДАЕТ ТРЕХЗВЕННАЯ RQ-IXBПЬ?

лителях с частотно-

«ависимой отрицатель­

На рис. 114

приведена трехзвенная обобщенная цепь,

где

одинаковые комплексные сопротивления

2 ,

включены

последовательно

и одинаковые сопротивления

2 г

включе­

ны в параллельные ветви.

Для выявления свойств этой обобщенной пепи необходимо

найти зависимость

выходного напряжения

(Jz

от

вход­

ного

у,

и выражение для коэффициента передачи.

Zi

2 i

Z |

Задачу

эту проще всего

решить,

воспользовавшись мето­

дом контурных токов и матричной алгеброй.

Рассматриваемая

схема содержит

три контура (см. рис. 114

с контурными токами соответственно

3» .

,

1 4

и

для нее можно составить матрицу сопротивлений,

где

Zu

,

Z jz. и

Z ji

-

соответственно собственные

сопротивле

-

ния каждого контура,

a

Z lt = 2ii

,

=

и

Zm s Zu

сопротивления

связей

между ними

Zn

Zw.

Z ij

Z n

Z u

Tts

"Zji "Zji. 2 j5

Согласно схеме (см .

рис. 114) имеем:

zH=z,+Z2;

z«*z, + 2Zi

;

zH=z, + 2za

2 1г= Zti=

j

Zij=Zji- 0 м

~ L t \ - 2 y i ~

~ 2 . Z .