Избирательные свойства колебательного контура

Если на вход колебательного контура подать сумму гармонических колебаний различных частот, имеющих одинаковые амплитуды, то на выходе можно обнаружить, что амплитуда колебаний, частота которых близка к резонансной, значительно превышает амплитуды колебаний, частоты которых существенно отличаются от резонансной.

Способность электрической цепи выделять колебания отдельных частот из суммы колебаний различных частот называется избирательностью.

В идеальном случае отклик избирательной цепи должен иметь постоянное значение в пределах определенного диапазона частот, называемого полосой пропускания цепи, и быть равным нулю за пределами этого диапазона.

Нормированная амплитудно-частотная характеристика идеальной избирательной цепи должна иметь прямоугольную форму (кривая 1 на рис. 11.5). Амплитудно-частотная характеристика реальных избирательных цепей, в том числе и амплитудно-частотная характеристика последовательного колебательного контура (кривая 2 на рис. 11.5), отличается от прямоугольной отсутствием резкой границы между диапазонами пропускаемых и задерживаемых (подавляемых) частот.

Как видно из рис. 11.5 (кривые 2 и 3) избирательные свойства реальных колебательных контуров тем выше, чем ближе к прямоугольной форма их нормированной амплитудно-частотной характеристики.

Избирательные свойства оцениваются коэффициентом прямоугольности и шириной полосы пропускания.

Коэффициент прямоугольности амплитудно-частотной характеристики находится как отношение значений полосы пропускания, измеренных на уровнях α₁ и α₂:

при α₂ > α₁. (11.18)

Полоса пропускания (ширина полосы пропускания) реальных избирательных устройств определяется на уровне α = 0,707 от максимального значения

или

Оценим избирательные свойства последовательного колебательного контура, рассматривая его амплитудно-частотную характеристику проводимости (рис. 11.6) , которая была построена с помощью выражений:

;

		Рис. 11.6. Обобщенные амплитудно-частотная (а) и фазовая –частотная (б) характеристики последовательного колебательного контура

;

;

Из рис. 11.6, а следует, что на границах полосы пропускания на уровне 0,707 абсолютное значение обобщенной расстройки равно единице, а аргумент входной проводимости последовательного контура (рис. 11.6, б) равен .

Полоса пропускания последовательного колебательного контура обратно пропорциональна его добротности, не зависит от ёмкости С и на уровне 0,707 в Q раз меньше значения его резонансной частоты.

Что касается коэффициента прямоугольности амплитудно-частотной характеристики последовательного колебательного контура, то его значение, измеренное по ширине полосы пропускания на уровнях 0,707 и 1/100, составляет

.

Следовательно, коэффициент прямоугольности амплитудно-частотной характеристики последовательного колебательного контура оказывается намного больше единицы, что свидетельствует о том, что его избирательные свойства далеки от свойств идеальной избирательной цепи.

В связи с тем, что нормированные передаточные характеристики последовательного и параллельного колебательных контуров совпадают, их избирательные свойства одинаковы.

Таким образом, были рассмотрены резонансные явления и частотные характеристики колебательных параллельного и последовательного контуров, а также их избирательные свойства.

Тест 22

Резонанс колебательных RLC контуров

Для каждого п. 1 и 2 теста запишите номера только соответствующих ему позиций

Колебательный контур	Условие резонанса: мнимое сопротивление контура равно нулю	Резонансная частота ω	Действующее значение
токов	напряжений
емкости	индуктивности	ёмкости	индуктивности
1. Последовательный. 2. Параллельный.	3. 4.	5. 6.	7. Равно току индуктивности. 8. Равно току потерь	9. Равно току потерь. 10. Равно току ёмкости	11. Равно напряжению потерь. 12. Равно напряжению индуктивности.	13. Равно напряжению ёмкости. 14. Равно напряжению потерь.

Тест 23

Дата добавления: 2014-01-15