Влияние внешних цепей на избирательные свойства контура

Рассмотренные свойства контура были получены при подключении к контуру идеального источника ЭДС (внутреннее сопротивление источника R _ист = 0) и при сопротивлении нагрузки R _н = ∞ (в режиме холостого хода на выходе). Параметры этих внешних цепей не оказывали влияние на характеристики и параметры контура. В реальных условиях внешние цепи не являются идеальными: R _ист > 0, R _н < ∞. Рассмотрим влияние R _ист и R _н на избирательные свойства последовательного колебательного контура.

На рис. 3.16 показано подключение источника с внутренним сопротивлением R _ист к контуру. R _ист и собственное сопротивление потерь R контура соединены последовательно. Их можно заменить одним сопротивлением R ₁ = R _ИСТ + R > R. Добротность такого контура Q ₁ уменьшится, а полоса пропускания S ₁ увеличится:

.

Таким образом, наличие внутреннего сопротивления источника энергии ухудшает избирательные свойства контура. Для уменьшения влияния источника на свойства контура желательно, чтобы источник имел внутреннее сопротивление как можно меньше, т.е. R _ИСТ << R.

На рис. 3. 17, а показано в качестве примера подключение сопротивления нагрузки R _н параллельно емкости. Такую схему нельзя называть «последовательным колебательным контуром» и, следовательно, ранее полученные формулы параметров контура для этой схемы в явном виде не применимы. Однако, параллельную RC цепочку можно преобразовать в эквивалентную последовательную R’_Н C (см. рис. 3.17, б) с помощью формул (2.24):

.

Важным для практике является случай, когда R _н >> x_C (ω ₀) =1/ ω ₀C.

Тогда параметры преобразованных элементов можно принять

. (3.35)

Подключение резистивной высокоомной нагрузки к контуру практически не меняет резонансную частоту ω₀, но увеличивает потери в контуре (рис. 3. 17, б):

R _экв = R₁ + R^’ _н.

При этом уменьшается эквивалентная добротность контура и увеличивается полоса пропускания:

Q _экв = ρ /(R₁ + R^’ _н ); S _экв = ω₀/ Q _экв.

Таким образом, влияние сопротивления нагрузки на параметры контура аналогично влиянию внутреннего сопротивления источника.

Следовательно, чтобы уменьшить эквивалентное сопротивление нагрузки R^’ _н, нужно увеличить сопротивление нагрузки (3.35) R _н так, чтобы

R^’ _н = ρ ²/R _н << R.

Дата добавления: 2014-01-13