Параметры, имеющие важное значение для практики

С точки зрения практики важнейшими параметрами колебательного контура, наряду с резонансной частотой, являются его добротность и полоса пропускания.

Добротностью Q называется величина, обратно пропорциональная логарифмическому декременту затухания:

. (24)

Если затухание мало, т.е. ,то, как следует из (12), и

. (25)

Величина называется характеристическим или волновым сопротивлением контура. Таким образом, добротность контура зависит от соотношения между активным R и волновым сопротивлениями: чем меньше R, тем выше Q.

Добротность контура показывает, во сколько раз напряжение на конденсаторе (или катушке индуктивности) в момент резонанса может превысить напряжение внешнего источника . Действительно, согласно закону Ома, резонансное напряжение на конденсаторе равно^

, (26)

или с учетом равенств (23), (22), (6) и (25)

. (26а)

Отсюда

. (27)

От величины добротности зависит так называемая избирательность приемного устройства, т.е. его способность выделять сигнал только одной из нескольких радиостанций, работающих на близких частотах. Сказанное иллюстрирует рис.7.

Рис.7а Рис.7б

При высокой добротности контура (рис.7а) амплитуда сигнала от радиостанции, работающей на частоте, на которую настроен контур, значительно больше амплитуды сигналаот радиостанции, работающей на нерезонансной частоте. При низкой добротности(рис.76) сигналы исравнимы по величине; при любой настройке контура (на или на) обе радиостанции будут слышны одновременно.

Добротность контура зависит от его активного сопротивления и, прежде всего, от активного сопротивления катушки индуктивности. Следовательно, основным путем увеличения добротности контура является уменьшение активного сопротивления катушки индуктивности. Это достигается следующими способами:

• применением провода большого диаметра;

• применением сердечника из феррита (материала с большой магнитной проницаемостью), при наличии которого необходимая величина индуктивности достигается при меньшем числе витков, т.е. при меньшем сопротивлении провода.

Хорошие колебательные контуры имеют добротность, равную нескольким сотням. Отметим, что согласно (25) уже при активное сопротивлениеи в обычных радиотехнических контурах (от 50 до 150) влияние активного сопротивления на частоту колебаний ничтожно мало. Это позволяет использовать формулу (6) для расчета резонансной частоты реального контура.

Чрезмерно высокие значения приводят к тому, что резко сужается полоса пропускания . За принимают ширину резонансной кривой, измеренную на уровне (рис. 8).

Рис.8

Вопрос о полосе пропускания контура имеет большое значение, т.к. для неискаженной передачи и приема сигналов необходимо, чтобы все частоты, входящие в состав сигнала, в одинаковой степени излучались передающим устройством или усиливались приемным устройством.

Между резонансной частотой, полосой пропускания и добротностью существует следующая связь:

. (28)