Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Волин_Паразитные связи и наводки.pdf
Скачиваний:
230
Добавлен:
11.05.2015
Размер:
6.79 Mб
Скачать

ГЛАВА ПЕРВАЯ

ИСТОЧНИКИ НАВОДИМЫХ НАПРЯЖЕНИЙ И ПУТИ ИХ НАВОДКИ

1-1. ПАРАЗИТНАЯ СВЯЗЬ ЧЕРЕЗ ОБЩЕЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ

Пусть (рис. 1-1) источник наводимого напряжения Ен через комплексное сопротивление ZН подключен к комплексному сопротивлению Zобщ , которое входит в цепи приемника наводимого напряжения.

Рис. 1-1. Схема паразитной связи через общее сопротивление.

Тогда напряжение, наведенное в цепях приемника, будет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EH

Z

общ

.

 

 

 

 

U

H

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ZH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ Zобщ

Так как обычно

 

H >>

 

 

общ ,

 

то,

пренебрегая

 

общ в знаменателе,

Z

Z

 

Z

получаем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

общ

.

 

 

 

 

 

 

 

 

= E

 

 

 

Z

 

 

U

H

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z H

Отсюда следует, что при наличии общего сопротивления Zобщ , входя-

щего одновременно и в цепи источника, и в цепи приемника наводимого напряжения, последним наводится часть напряжения источника наводки, равная

β =

 

Z

общ

.

(1-1)

 

 

 

 

 

 

ZH

 

 

 

Связь через общее сопротивление является чаще всего встречающимся

видом паразитной связи. Это, прежде всего, связь через внутреннее сопротивление и соединительные провода источников питания и схем управления работой радиоустройства. Такая связь получается по схеме рис. 1-2. Здесь через цепь источника питания протекают токи всех частот, составляющих спектр сигнала источника наводки. Эти токи дают падения напряжения на всех сопротивлениях, включенных в цепь питания. Часть

этих сопротивлений Zобщ оказывается включенной в цепи приемника наводки, и напряжение U H , снимаемое с Zобщ , является наводимым напряжением. Величина сопротивления Zобщ зависит от частоты наводимого

напряжения. Для низких частот - это в основном активное сопротивление соединительных проводов и емкостное сопротивление выходного конденсатора фильтра питания. Для высоких частот — это в основном сопротивление индуктивностей соединительных проводов и конденсаторов фильтра питания.

Рис. 1-2. Паразитная связь через внутреннее сопротивление источников питания или схем управления.

Индуктивности проводов и распределенные емкости монтажа могут образовывать резонансные контуры. При неудачном совпадении величин

индуктивности и емкости величина Zобщ на некоторых высоких частотах может быть значительной.

Рис. 1-3. Виды паразитной связи:

а — через общий лепесток; б — через общий участок корпуса.

К этому же виду паразитной связи относится (рис. 1-3) связь через общие лепестки присоединения к корпусу, общие отрезки проводов и общие участки корпуса прибора, по которому протекают блуждающие токи.

Рис. 1-4. Наводка через общий провод присоединения к корпусу.

Особенно опасно использование присоединенного к корпусу провода, по которому протекает значительный ток I от какого-либо источника, для присоединения других элементов схемы к корпусу. В этом случае вели-

чина наводимого напряжения U H = IZобщ может оказаться значительной, несмотря на небольшое сопротивление общего участка провода (рис. 1-4).

1-2. ПАРАЗИТНАЯ ЕМКОСТНАЯ СВЯЗЬ

В обычной конструкции любого радиотехнического прибора всегда имеется металлический корпус, или шасси, к которому присоединены некоторые точки схемы прибора.

Рис. 1-5. Емкостная паразитная

Рис. 1-6. Емкостная паразитная

связь.

связь с резонансным контуром.

Такое соединение, осуществляемое непосредственно или через блокировочные конденсаторы, позволяет отсчитывать высокочастотное напряжение каждой точки схемы прибора относительно его корпуса.

Если (рис. 1-5) напряжение в некоторой точке А равно величине Ен

относительно корпуса, то в точке В, связанной с точкой А паразитной емкостью Спар, возникает наведенное напряжение UH, величина которого

определяется соотношением емкостного сопротивления X ПАР = jωC1 ПАР

и полного сопротивления ZB между точкой В и корпусом. Величина U B может быть определена по формуле:

ZB

 

 

U H = EH ZB + X ПАР

,

(1-2)

из которой следует, что наведенное напряжение в точке В будет тем больше, чем меньше емкостное сопротивление X ПАР и чем больше со-

противление ZB . Комбинация из этих двух сопротивлений представляет

собой обычный делитель напряжения.

В частном, часто встречающемся случае паразитной емкостной связи источника, работающего на частоте ω0, с резонансным контуром, настро-

енным на ту же частоту ω0 (рис. 1-6),

сопротивление между точкой В

и корпусом равно

ρ

 

1

 

 

ZB =

=

 

,

 

ω0Сd

 

 

dэ

э

где С — емкость контура и dэ — его эквивалентное затухание.

Если при этом X ПАР >> ZB , то, подставляя эти значения в выражение (1-2), получаем

 

 

 

 

 

 

 

 

B

= E

 

jω0CПАР

.

 

 

 

= E

Z

U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

H X ПАР

H ω0CdЭ

Отсюда следует, что на контуре возникает часть напряжения источника наводки, определяемая отношением

β =U H = CПАР .

EH CdЭ

1-3. ПАРАЗИТНАЯ ИНДУКТИВНАЯ СВЯЗЬ

В пространстве, окружающем любую цепь, по которой протекает электрический ток, возникает магнитное поле, постоянное или переменное в соответствии с характером тока.

Постоянное магнитное поле никаких э. д. с. в находящихся в этом поле проводниках не вызывает. В проводниках, находящихся в переменном магнитном поле, возбуждаются переменные э. д. с., величина которых растет с повышением частоты. Если такой проводник является частью ка- кой-то замкнутой электрической цепи, то под влиянием возникших в нем э. д. с. в цепи возникнет переменный электрический ток такого направления (вернее фазы), что создаваемое им магнитное поле будет направлено против первоначального поля и будет стремиться его уничтожить.

Таким образом, если в цепи А (рис. 1-7) под действием имеющейся в ней э. д. с. ЕН проходит переменный ток IН, то в другой цепи В, находящейся в магнитном поле, создаваемом цепью А, появится наведенная э. д. с.

E'H = IHωM ,

где М — взаимная индуктивность между цепями А и В.

Если цепь В замкнута, то в ней будет проходить ток, величина которого определяется законом Ома -с учетом полного сопротивления цепи ZB

I 'H = E'H .

ZB

Рис. 1-7. Индуктивная паразитная связь.

Наведенное напряжение на сопротивлении приемника наводки Z H

будет равно

U H = E'H ZH = IH ωM ZH . ZB ZB

В описанной картине возбуждения напряжений и токов в цепи В изложен принцип электромагнитной индукции, широко применяемый во всех отраслях электротехники и хорошо известный. В соответствии с темой настоящей книги мы будем разбирать нежелательные последствия рассматриваемого явления, выражающиеся в том, что наведение напряжения UН получается в результате паразитной индуктивной связи между цепями А и В.

Рис. 1-8. Паразитная индуктивная связь резонансных контуров.

В частном случае паразитной индуктивной связи двух одинаковых резонансных контуров на их собственной частоте ω0 (рис. 1-8) ток в контуре источника наводки, находящемся под напряжением Eн, будет равен

E

I H = ρH ,

где ρ =

L

=ω

L =

1

- волновое сопротивление контура. Этот ток

 

C

0

 

ω0C

 

наведет в контуре приемника наводки э. д. с.

E'H = IH ω0 M =

EH ω0 M

= EH kПАР ,

ω0 L

 

 

где kПАР = ML - коэффициент паразитной связи между контурами источ-

ника и приемника наводки.

Под влиянием введенной последовательно в контур э. д. с. E'н в нем будет протекать резонансный ток

I 'H = Er'H = EH kПАРr ,

где r - активное последовательное сопротивление в контуре приемника