Вплив генератора та навантаження на вибірні властивості коливальних контурів.

На практиці на вхід контурів подаються сигнали від реальних джерел. Сигнали з виходу контурів подаються на вхід інших радіоелектронних пристроїв для подальшого використання. Розглянемо окремо вплив оточення на вибірні властивості послідовного та паралельного контуру.

Лінійна модель для послідовного коливального контуру з урахуванням оточення показана на рис.5.7, а. Паралельне увімкнення конденсатора контуру та опору навантаження (рис.5.7, а) доцільно замінити послідовною еквівалентною схемою пасивного двополюсника (рис.5.7, б). Скористаємося формулами переходу (3.25) та (3.26) від параметрів паралельної еквівалентної схеми пасивного двополюсника до параметрів послідовної:

;

.

Якщо на резонансній частоті контуру , то - та .При цьому сумарний опір втрат у контурі

.

Враховуючи те, що переході від однієї схеми до іншої параметри реактивних елементів у контурі не змінилися, знайдемо еквівалентну добротність контуру -

, (5.26)

та еквівалентну смугу пропускання -

. (5.27)

Із останньої формули випливає, що опір навантаження та внутрішній опір генератора не впливатимуть на вибірні властивості послідовного коливального контуру якщо:

та . (5.28)

Для паралельного коливального контуру (рис.5.8, а) дослідимо вплив оточення ( та ) на вибірні властивості шляхом еквівалентних перетворень. Для цього замінимо послідовну еквівалентну схему реального джерела на паралельну (рис.5.8, б). В схемі два резистори та підключені паралельно до контуру. Їх зручно замінити одним еквівалентним (рис.5.8, в):

.

Наступний крок: переходимо від паралельної еквівалентної схеми реального джерела з

Рис.5. 8

параметрами та до послідовної (рис.5.8, г). При цьому - .Для кола на рис. 5.8, г знаходимо комплексний коефіцієнт передачі за напругою:

,

де .

Нормоване до максимуму значення амплітудно-частотної характеристики:

. (5.29)

Як випливає з (5.29) тільки при , тобто при

, (5.30)

нормована амплітудно-частотна характеристика буде такою як і у відсутності опору навантаження. Враховуючи значення , умову (5.30) можемо переписати так:

. (5.31)

Для того, щоб виконувалася нерівність (5.31) необхідно одночасно дотримуватись умов:

та . (5.32)

Таким чином внутрішній опір генератора та навантаження впливають на смугу пропускання контурів. Для зменшення впливу навантаження як для послідовного контуру так і для паралельного необхідно дотриматись умови . Погіршення вибірних властивостей не спостерігається якщо послідовний коливальний контур підключають до джерела із незначним вихідним опором (), а паралельний - до джерела із значним вихідним опором (). Реально, на практиці, дотриматись цих умов важко, тому для узгодження параметрів контуру із джерелом та навантаженням використовують часткове увімкнення контуру.

При частковому увімкненні індуктивних котушок (рис.5.9, а) вхідний опір контуру . Якщо то . На частоті фазового резонансу , вхідний опір контуру буде дорівнювати -

, (5.33)

де - коефіцієнт включення індуктивної котушки.

Аналогічно можна показати, що вхідний опір контуру при частковому увімкненні конденсатора (рис.5.9, б) на резонансній частоті (тут ), буде

, (5.34)

Таким чином змінюючи коефіцієнт включення можемо змінювати вхідний опір контуру від 0 до .

Цікаво відмітити, що при дотриманні умови резонансні частоти та не залежать від розподілу реактивних елементах по вітках (можна вважати, що вони з’єднані послідовно).