Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Алексеев А.И. Колебательные цепи. Параллельный контур учеб. пособие для курсантов ХВВУ

.pdf
Скачиваний:
14
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
2.46 Mб
Скачать

 

Подставляя (150) в

(147),

находим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z ê* = m ' ое

'

 

-

о

+I 1"

$

[

2

U--^

 

 

( 151)

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

І !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

іо

s ■)

 

 

 

 

 

 

U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а з о Ц 'ъ

г

^

-

^

т

-

т

 

 

 

 

 

 

 

 

1- U -in .')^ -L ')2+(i-m )ö '2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

І

 

io

;2r i

 

5 .

io

 

 

■en

 

 

 

 

 

 

- ï ï f i b ^

h n

(152)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( [ - п г Х ^ Ч ' Н - ( 2 - S 2) U ~ «TI)

 

 

 

 

 

 

 

 

>0

 

І

 

 

 

 

 

 

 

 

Из (152) уравнение для расчета резонансных частот контура

ннеет вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

J О

~ U " ^ +

 

 

Jo '

-

т §

г+ 1 = 0 .

 

(153)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнение (153) имеет вещественные решения только для вели­

чин коэффициента включения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

» n ^ m

,

а - S U - 5 S )

 

 

 

 

 

(154)

 

 

 

 

 

*Р .

 

i~ b % Z

 

 

 

 

 

 

 

Для критической величины коэффициента включения уравнение

(153) имеет

единственное

положительное

решение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 - ъ 8 г

 

 

 

 

 

 

(155)

 

 

 

 

 

Jo V

1 - 2 8 - $ *

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение (155) соответствует максимальному отклонению резонанс­

ной частоты

сложного контура второго вида от величины

^ . Уже

для

области величин

га > 2 т Кр относительная

расстройка

M pJ% \^f

как и для сложного контура

третьего вида,

не

превышает

10 - 15 %.

 

В предположении,

что потери в

контуре

достаточно

малы

(S <

0 ,1 ),

величины

 

резонансных частот

контура для

области

гп-> т-кр

можно рассчитать,

преобразовав исходное уравнение

(153)

к виду

 

 

 

 

и - н г Х | ^ - ( 2 - т Н М + і = 0 .

(156)

 

.

 

Из

(156)

 

 

 

^р2

Ѵ і - т .

2Я л /и -тЛ 1 С

 

где

j Q2 - резонансная частота последовательного контура

, L2

и С

(рис. 44), образующего правую ветвь сложного контура.

 

 

На рис.45 представлены графики

зависимостей реактивных сос­

тавляющих проводимостей левой Y

и правой Yg ветвей сложного кон­

тура второго вида, а

также реактивной составляющей входной прово­

димости контура от частоты.

 

 

 

 

Для анализируемого контура

(рис. 44)

 

 

1

*3, + jw

U,

5

 

 

 

L

 

 

 

С учетом (150)

откуда

U-m)co

о1

 

 

 

 

в2 =

;W Y 2 =

U-ггл) Z

оС

 

з

 

 

 

 

 

 

i + cL*

 

 

 

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t o

'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U - n - O }

-

 

 

 

 

 

Функция

B,(i)

имеет единственный экстремум Iß,-1= ß., =-г— -

 

 

 

1

J

 

 

 

 

 

 

 

O'

імак.с

2т"г

на

частоте

^

=

о j

; частоты,

соответствующие

экстремумам функ-

ции

&а V.J")

*

определяются

из

условия

с4 =±І, или

 

 

 

 

 

 

Ъ , ъ ~ 5 ° І Т Г -

 

_L

Ь г i f J

 

 

 

На частотах

j1

, j ,

1- m.

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

І^2 Э І

^

m n c =

2 ( Y - m . ) 2

 

 

 

 

 

При величинах коэффициента подключения m

ь . т к графики - B ^j)

и B2( j )

(рис.

45) пересекаются в

двух

точках

I

и 2,

которые

и

соответствуют ревонансным частотам сложного контура. Для величин

коэффициентов подключения t r \ i r n Sp

кривые

- В д ^ )

и Ь2(^)

не

пересекаются ни в одной точке. Резонансы в

слонном контур* в

этом

случае отсутствуют,

 

 

 

 

'Анализируя форму кривых-ВД^) и B2( j )

» нетрудно

заметить,

что при критической величине коэффициента

подключения па = т ^ р

максимальное отклонение резонансной

частоты контура ^

от величи­

ны ^оанѳ превышает половины полосы пропускания последовательного контура ^ 2 , U2 » С (экстремумы функции Ьг(^) соответствуют грани­

цам полосы пропускания этого контуре).

Графики зависимостей мо^ля и аргумента- входно*0.-соиротявле-

ния контура от частоты

приведены иа рис. 46.

 

 

На нулевой частоте входное

сопротивление

контура

чисто актив­

но и равн* сопротивлению потерь

по "постоянному

току- в

лв*<£й ветви

контура. В области частот 0^

реактивная (»оставляющая про­

водимости левой ветви

В д^), имеющая индуктивный характер во всей

области частот, больше (по модулю) емкостной реактивной состав­ ляющей проводимости правой ветви контура. Поэтому в этой

области реактивная составляющая входной проводимооти контура

+W отрицательна (рис. 45), входное сопротивле­

ние контура имеет активно-индуктивный характер, фазочаототная ха­

рактеристика

<4>ÇJt ь. О.

 

 

 

 

Піи увеличении чаототы от нуля до величины

входное соп­

ротивление контура возрастает и достигает максимума на частоте

jp '

. Это объясняется уменьшением как активной составляющей вход­

ной проводимости контура

+

в этой области час­

тот (рис.47),

так и реактивной

 

 

 

 

В частотном интервале

 

 

.поэтому

здесь

 

, характер входного сопротивления

активно-емкост­

ной,

фазочастотная характеристика

<^сд-хо

• Входное

сопротивление

О

> . §02

Рио. 47.

контура в этой области частот уменьшается, так

как

возрастает

шунтирующее влияние последовательного контура ^

, Ц

, С

(при

сравнительно небольшой величине реактивной составляющей входной

проводимости

Bg^ резко увеличивается активная

составляющая

 

за

счет

&2

,

которая

достигает максимума

на

частоте

t o a ” $ра)-

 

 

В

области

частот

f > ^о2 реактивная

составляющая

проводимос­

ти

последовательного

контура становится индуктивной,

как и

,

реактивная составляющая входной проводимости контура B g^Q ^^O

,

входное сопротивление контура имеет активно-индуктивный характер,

фазочастотная характеристика

tp

0 .

 

При увеличении частоты до бесконечности сопротивления правой

и левой ветвей контура (рис.

44)

практически определяются

только

величинами

реактивных сопротивлений индуктивностей L2 и Ц

соот­

ветственно,

т .е .

 

 

 

Зависимость 9^ 2( f ) изображена на рис.

46 пунктирной

прямой.

Входное

сопротивление контура чисто активно

на частотах

J =0,

Ір і

и Ч 5р2 •

 

 

На

основании (147)

 

 

I

где

1

“ ^ ^ 2 u- ^ г ' i + q2j-J___ i

T

u - n 0 5

При анализе частотных характеристик контура с достаточно вы­ сокой добротностью ( Q > 10) исходные соотношения (151) и (152) иокно несколько упростить:

I І - Ц - т - Н Q 1 .

* 6 , “ т Ѵ

Ѵі-яЧ-j; - - f f

 

(157)

 

 

 

 

 

К

2

, - і , і

 

 

9Pe- a 2 c t Q Q L - -------- U

г

і

2

 

(158)

сл

«

 

f

 

 

 

Для области палых расстроек

 

 

 

 

 

 

 

 

| m - t

i - n O

 

 

I

 

m

R ог »

(159)

* Б х ^ “

V і

+ 4 q 2 ц,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- п г + (і- п 0 2 %

(160)

% * ) * 8 а 'гс1<3

 

m + Ci-fn^

| 2

 

 

'СЛ4""

?

^

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Соотношения (157) и (158) достаточно сложны. Попытка исполь­ зовать более простые соотношения

m2 ß oe

Ч х “ ' (161)

Ѵ ^ с іЧ Ѵ . у )

(162)

?— с и с Ц

может быть оправдана только для области малых расстроек при оценке частотных свойств контура с достаточно высокой добротностью

( Q> 20) д л я величин коэффициента подключения m > 5 m < p . Во всех остальных случаях выражения (161) к (162) обеспечивают только гру­

бое приближение к действительным величинам ЗЦ и <ÿCJ1 .На рис.46

пунктиром изображена фазочастотная характеристика, вычиелѳндая на основании (162). Погрешности приближенных соотношений особен­

но резко

возрастают с увеличением расстройки в области

частот

t

> і р ,

= $ О •

второго ви­

 

При расчете полосы пропускания сложного контура

да

для величин коэффициента подключения пг ^ 2 т к р

можно, как

и для сложного контура третьего вида, использовать простое соот­ ношение

Болѳи точное уравнение для расчета величин относительных раостроек, соответствующих границам полосы пропускания сложного кон­ тура второго вида, можно получить на основании (159). Оно имеет вид

4 [m2-2(4l-m.')S2]'|2n+

m^2 = 0-

(Іб3)

§10. ВЛИЯНИЕ НАГРУЗКИ НА РЕЗОНАНСНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЛОЖНОГО КОНТУРА.

ТРАНСФОРМАЦИЯ СОПРОТИВЛЕНИЙ

На основании проведенного выше анализа можно утверждать, что

в области малых расстроек схемы

(рис. 48,49,а,б) эквивалентны,!.е.

сложный параллельный контур как бы трансформирует с понижением

свое эквивалентное сопротивление

R oe к

точкам подключения 1,2 .

Для оценки влияния внешней нагрузки

на избирательные свойст­

ва сложного контура рассмотрим случай подключения активного соп­

ротивления R H к контуру третьего

вида (рис. 50,а ).

Путем несложных эквивалентных

преобразований эту цепь

(рис. 50,а) можно привести к виду, изображенному на рис. 50,6. Здесь

Рис. 50

м= ______Eü________ ■

 

 

н

1

+ (соС, R J 2

 

 

 

 

СО

 

 

 

 

 

1

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

(coC,RHf

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В области

малых расстроек

 

 

 

 

 

 

 

' м

~

R H

 

 

_

 

R H

 

 

(164)

"

W

 

,R „?

 

 

H

* ; t '

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(165)

Обычно в реальных устройствах величина

сопротивления

нагруз

R П удовлетворяет условию

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RH ^ m. R og <

 

 

(166)

При выполнении условия

( 166 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RH

ч

 

г,

 

 

(167)

Боли величина

коэффициента подключения

 

 

 

 

 

т. à.

10 §

=

5 пп.

 

,

 

(168)

 

 

 

 

 

RH

что

позволяет упростить

соотношения

(164)

и (165)

-^ (0 ,

 

 

ч

~

 

2

2

 

 

 

 

 

 

™ Р

 

 

 

(169)

 

 

сн

 

 

О

 

»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*-н

 

 

 

 

 

 

 

с

 

=

с

, .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

АЭ

 

^

 

 

 

 

 

 

В свою очередь цепь (рис.

50,6) можно преобразовать к виду

(рис. 50,в ), если

пересчитать сопротивление

потерь

в

параллель­

ную ветвь. Для преобразованной цепи

(рис. 50,в)

 

 

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ