Учебное пособие: Резонанс в коливальному контурі

Добротність контуру характеризує також гостроту резонансних кривих. “Гостроту” резонансної кривої характеризують відносною підшириною цієї кривої, рівній , де Dw - різниця значень , циклічних частот, відповідних за умовою

.

( рис. 4 )

Рис. 4

.

Відносна півширина резонансної кривої коливального контуру дорівнює

.

Тож відносна півширина кривої коливального контуру обернено пропорційна його добротності.

.

Ця формула правильна лише для великих Q, тобто у випадку, коли затухання коливань в контурі мале.

Аналіз коливань в контурі при резонансі напруг дозволяє вибрати оптимальні характеристики контуру для забезпечення нормальної роботи тієї чи іншої апаратури.

Але уява про те, що під час радіоприймання потрібно, по можливості, збільшувати добротність контуру, бо при цьому збільшується напруга на конденсаторі (, тобто чутливість приймача) і усувається вплив сусідніх станцій, оскільки резонансна крива звужується, є помилкова. Справа в тому, що з зростанням добротності збільшується час стаціонарного стану, а його неможна надмірно збільшувати, він повинен бути меншим за тривалість сигналу. Крім того, сигнал ніколи не буває ідеально монохроматичним. Тому, якщо крива резонансу надзвичайно вузька, то частина спектральних складових сигналу опиниться поза смугою пропускання контуру, що призведе до викривлення сигналу, наприклад, в телебаченні при передачі сигналів зображення використовується широка смуга частот .

Якщо передача проходить на частоті , то добротність контуру не повинна бути вищою

.

Нехай радіопередача відбувається на частоті Гц. Для високоякісних передач потрібна ширина смуги пропускання / .Тоді добротність повинна бути

Отож, контур Q = 50 вже не придатний, він надто добротний, звичайно радіоконтури мають , для камертона - , для ЗВЧ резонаторів , а для квазіоптичних і оптичних резонаторів .

ПАРАМЕТРИЧНІ КОЛИВАННЯ

Реактивні елементи контуру С і L мають властивість накопичувати енергію. Ця їх властивість дозволяє створювати параметричні підсилювачі і помножувачі частот, модулятори.

Характерні прояви властивостей змінних реактивностей можна простежити на самій простій схемі, що містить в собі постійні L і r і конденсатор зі змінюваною в часі ємністю С (рис.5).

Рис. 5

Розглянемо процеси в ізольованому конденсаторі, зміна ємності якого здійснюється механічним шляхом зближення і розширення пластин (рис.6).

Рис. 6

Ємність плоскопаралельного конденсатора залежить від діелектричної проникності e, площі пластин S та відстані між ними l .

.

При зміні відстані між пластинами ємність конденсатора змінюється в протилежному напрямі (відстань збільшується – ємність зменшується і навпаки).