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

книги из ГПНТБ / Основы радиотехники и радиолокации учеб. пособие

.pdf
Скачиваний:
92
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
22 Мб
Скачать

а

а

 

 

 

а

 

 

 

&

 

 

 

6

 

 

 

г

 

 

Рис.

9. 18.

Виды

контуров: а,

б —

второго

вида;

в,

г — треть­

 

 

 

 

 

Имеется

 

его

вида.

 

 

 

колебателъ

Пример.

с

простой

параллельный

ный контур

параметрами:

 

 

пф\

 

 

 

ом.

 

 

 

 

L == 100

мкгщ

С =100

 

 

R = 10

 

 

Определить: а)

резонансную

 

частоту;

 

контура;

 

 

 

 

 

б)

волновое

сопротивление

 

 

 

 

 

в)

добротность

контура;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г)

затухание;

 

сопротивление;

 

 

 

 

 

 

 

д)

резонансное

 

 

 

 

 

ком.

е)

ширину полосы пропускания.

 

 

 

Решение:Внутреннее сопротивление источника, питающего контур

R(= 100

 

а)

резонансная частота

 

 

 

 

 

 

0

 

 

2те/LC

 

_________________ 1________________

=

1,59

Мгц\

 

 

 

6,28т/ 100-10-°-100-ІО -12

 

б)

волновое

(характеристическое) сопротивление

 

 

 

 

Р -

 

V

С

 

V

 

100-іо-" = 10С0 ом\

 

в)

добротность

контура Р

 

_ 1С00

=

100;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q =

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

г)

затухание в контуре

 

 

 

 

 

 

 

 

=

Ѳ,01;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

=

 

 

 

 

 

 

 

550

д)

резонансное сопротивление

контура

 

 

 

 

 

 

_

Р

ЮОо2

=

100

ком

;

 

 

 

 

2

10

 

 

 

 

 

е)

^kp —

R

 

 

 

ком

 

ширина полосы

пропускания

при

Ri=100

 

 

 

 

Іг

 

 

 

1,59-10V

, ,

W O-ІО3 \

 

01

24' = -Q ( ‘ + ж )

 

~

При

 

 

 

 

100

(

^

100-103

)

31,8жгч‘

Ri = oo

 

 

 

 

 

одг _

Jo

=

1,59-10«

15,9

кгц.

 

 

 

 

§

 

Q

 

100

 

 

 

 

 

 

 

9. 4. Связанные контуры

 

 

 

 

 

Два контура

 

А . Общие сведения

 

 

 

 

энергия из

называют

с в я з а н н ы м и , если

одного контура переходит в другой. Контур, питающийся не­

посредственно от

генератора, называют

п

е р в и ч н ы м , а

контур, в котором колебания возникают под

действием пер­

вичного контура,

— в т о р и ч н ы м (рис.

9.19).

Рис. 9. 19. Индуктивная связь двух контуров.

Взависимости от вида связи различают:

1)контуры с индуктивной (трансформаторной) связью

(рис. 9.19);

1 9 *

551

Рис. 9. 20. Автотрансформаторная связь двух контуров.

_ /Y Y Y

L , С ед

(~)иг -

чн

Рис. 9. 21. Емкостная связь двух контуров.

ІЛгвн

Рис. 9. 22. Гальваническая связь двух контуров.

Рис. 9. 23. Смешанная индуктивно-емкостная связь между контурами.

2)контуры с автотрансформаторной связью (рис. 9.20);

3)контуры е емкостной связью (рис. 9.21);

4)контуры со смешанной связью (рис. 9.23);

5)

контуры с

непосредственной

(гальванической)

свя­

зью

(рис.

9.22).

 

 

либо за счет об­

В

этих

контурах связь осуществляется

щего

магнитного

потока (рис. 9.19),

либо

элементами

связи:

частью катушки

первичного контура

L CB.

(рис. 9.20),

внеш­

ним для обоих контуров конденсатором связи С св. (рис. 9.21), общим для обоих контуров резистором связи R CB. (рис. 9.22). При смешанной связи используют несколько элементов свя­ зи, например, конденсатор С св. и общий магнитный поток между катушками Li и L2 (рис. 9.23). Несмотря на различие связей, процессы в связанных контурах подчиняются общим

закономерностям, хотя

количественные соотношения могут

. быть разными. Поэтому

подробнее рассмотрим процессы в

контуре с индуктивной связью, так как они являются наибо­ лее простыми и находят широкое применение.

§9. 5. Процессы в связанных контурах

синдуктивной связью (рис. 9. 24, 9. 25)

Под действием и ген в первичном контуре протекает ток Іь Этот ток на индуктивности Li и конденсаторе Сі создает

разности потенциалов

(э. д. с.),

которые сдвинуты по фазе

между собой наE

180°,

(Е ц , Е сі).

Их определяют:

 

L = I I - X L

Е сі = 11 - X Cl -

В катушке Li возникает магнитный поток, пересекающий

553

витки катушки L2 и возбуждающий в ней э. д. с. взаимной ин­ дукции:

Е2 =

І^ М .

возникает

Под действием э. д. с. во

вторичном контуре

ток І2, который создает в катушке L2 свой магнитный поток.

Он возбуждает в катушке Li

свою э. д. с. взаимной

индукции

Еі':

 

 

Е ,1 =--І2ш М .‘

Эта э. д. с. является реакцией вторичного контура на первич­ ный, в результате чего изменяется режим первичного контура (изменяются величина тока и фазовый сдвиг между током в контуре и напряжением генератора).

Возникновение дополнительной э. д. с. Е / в первичном контуре изменяет величину тока Іі и поэтому равносильно из­ менению сопротивления первичного контура.

Рис. 9. 24. Система индуктивно связанных контуров: а — прин­ ципиальная; б — эквивалентная схема.

5 5 4

I E c ,

I

I

Рис. 9. 25. Векторная

диаграмма, характеризующая процессы

в индуктивно-связанных контурах.

Таким образом, считают, что вторичный контур вносит в

первичный некоторое

сопротивление, называемое в н о с и ­

мы м (ZBH.).

Вобщем случае это сопротивление комплексное, так как оно изменяет и амплитуду, и фазу тока Т:

~Ч" J^ X BH-

Характер реактивности вносимого сопротивления зависит от

характера сопротивления вторичного контура

(первичный

контур настроен на частоту генератора).

 

 

кон­

При

активном

характере

сопротивления вторичного

тура (он

настроен

на частоту

генератора,

то

2

 

есть fo = freH),

вносимое в первичный контур сопротивление является

чисто

а к т и в н ы м :

 

 

ARBH..

 

 

Д Х ВН> = 0 , то есть A Z BH. =

 

555

Если fo2>freH, то вторичный контур носит емкостный харак­ тер. Тогда характер вносимого в первичный контур сопро­ тивления является индуктивным:

^ Z BH. = A X LBH.-

Если fo2<freH, то вторичный контур имеет индуктивный ха­ рактер. При этом характер вносимого в первичный контур сопротивления является емкостным:

=ДХсвн.-

Вы в о д ы

1.Знак вносимого реактивного сопротивления в первичный контур противоположен знаку реактивного сопротивления

вторичного контура.

2. Характер реактивного вносимого сопротивления не за­ висит от характера сопротивления первичного контура и оп­

ределяется только характером

сопротивления

вторичного

контура.

 

сопротивления

 

Величина активного вносимого

 

AR вн.

т

R 2*

 

Z'k2

генератора

Значит, ARBH. зависит от частоты

питающего

«ген., коэффициента взаимной

индукции, коэффициента свя­

зи;. М и параметров вторичного контура: сопротивления кон­ тура Zk2 и сопротивления резистора, определяющего потери в контуре, R 2.

Реактивная составляющая вносимого сопротивления оп­

ределяется реактивной

составляющей,

э. д. с. Е/:

АХ ви.

2М 2

Хк2>

Z 2к2

где Хк2— реактивная часть полного сопротивления вторично­

го контура. Введением знака «минус»

перед вы­

ражением учитывается характер вносимого сопро­

тивления.

 

 

 

Степень

А. Коэффициент связи контуров

коэффици­

взаимодействия

контуров

оценивают

ентом связи

К:

Хсв.

 

 

К =

Ѵ Х г - Х 2

 

5 56

где Х св. — сопротивление элемента

связи;

и вторич­

Х і, Х 2 — реактивное

сопротивление

первичного

ного контуров.

 

 

составляет

Коэффициент связи показывает, какую часть

э. д. с., фактически

наведенная

во

вторичном

контуре, от

предельной величины э. д. с., которую

мог бы навести первич­

ный контур во вторичном;

 

 

 

K = = - E ^ ~ -

^ 2 макс

Коэффициент связи часто выражается в процентах.

Б. Степени связи контуров

Степень связи между контурами принято оценивать по относительной величине вносимого активного сопротивления. Различают следующие степени связи:

1)очень слабую ARBH- ^ R I, где Ri — сопротивление по­ терь первичного контура;

2)слабую ARBH.< R I ;

3)критическую ARBH. = Rr,

4)сильную ARBH.> R I ;

5)очень сильную AR BH- ^ R I.

При критической связи из первичного контура во вторич­ ный передается наибольшая мощность, а коэффициент связи

К Кр = Q -

при условии, ЧТО Q I = Q 2 (добротности обо­

их контуров равны).

В. Резонансные кривые системы двух связанных контуров

Для оценки свойств системы связанных контуров (как и одиночного контура) служат резонансные кривые. Их стро­ ят отдельно для токов первичного и вторичного контуров.

Форма резонансных кривых зависит от степени связи между контурами. Д ля построения резонансных кривых пред­ полагаем: L I = L 2; С і = С 2; R I = R 2 и контуры настроены на од­ ну частоту f01 = f02=fo.

557

Р е з о н а н с н ы е к р и в ы е т о к а

п е р в и ч н о г о к о н т у р а

переда­

При слабой связи (К < К * Р) во вторичный контур

ется небольшая часть мощности генератора, реакция

вторич­

ного контура на первичный невелика и режим первичного контура меняется мало. Поэтому с изменением частоты гене­ ратора характер резонансной кривой тока I* подобен резо­ нансной кривой одиночного контура.

Качество вторичного контура ухудшается за счет вноси­ мого сопротивления. Поэтому чем больше коэффициент свя­ зи, тем «тупее» резонансная кривая (рис. 9.26).

J ’Sен

Рис. 9. 26. Резонансные кривые тока первичного контура.

При сильной связи (К>Ккр.) резонансная кривая стано­

вится

двугорбой (рис.

9.27).

 

 

V,

J",

называемых часто­

Так как на некоторых частотах

 

 

тами связи, ARBH. = Rb

1 ' — ^ген

 

 

 

 

то

 

 

 

'

 

 

Н а

резонансной

же

1

2R,

 

 

 

частоте

 

вносимое сопротивление

ARBH.> R I, отсюда

Т

__

 

U reH

 

 

 

Г /

 

 

 

1 1ре3 ~ R .+^вн.макс. '

558

Рис. 9. 27. Образование двугорбой резонансной кривой.

Чем больше коэффициент связи, тем больше провал резонанс­ ной характеристики, тем дальше отстоят друг от друга часто­ ты связи, так как

f/ _

 

j-//__

____f0____

~

/ Г + К

~

Ѵ Г ^

к '

 

 

Р е з о н а н с н ы е к р и в ы е т о к а в т о р и ч н о г о к о н т у р а

Изменение тока І2 вторичного контура обусловлено не только изменением сопротивления Zk2 вторичного контура, но и изменением тока Ч в первичном контуре, так как

т

Е 2

-

І] ( о М

2"

zκ2

~ ъ ^

При слабой связи резонансная кривая тока І2 подобна кривой тока Іі (рис. 9.28).

При критической связи (К=Ккр.) и freH=fo ток во вто­ ричном контуре достигает максимального значения Ьмакс- В этом случае мощность, передаваемая во втрричный контур, тоже будет максимальной.

Если связь больше критической (К>Ккр.) и freH = fo, то вносимое активное сопротивление ARi превышает активное сопротивление R. Тогда ток Іь а значит и І2, оказываются меньше, чем при критической связи. Максимальная величина тока будет только на частотах связи і ' = і " (рис. 9. 28).

559

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ