Слаботочка Книги

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 [18] 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143

стикой четырехполюсника (рис. 2.3, б). Поскольку мгновенный перепад напряжения на входе цепи равнозначен мгновенному подключению источника питания, то такие характеристики отражают переходные процессы в четырехполюснике.

Условия неискаженной передачи сигналов. Форма частотных и переходных характеристик радиотехнических цепей должна соответствовать их назначению. Имеются, например, такие схемы как электронные усилители, которые не должны изменять форму сигналов. Для этого прежде всего из схемы должны быть исключены

Рис, 2,4. Амплитудно-частотная (а) и фазо-частотная (б) характеристики линейного четырехполюсника, не искажающего передаваемый сигнал.

нелинейные и параметрические элементы. Но и в линейном четырехполюснике возможны искажения. Это так называемые частотные искажения, которые обусловлены зависимостью реактивных сопротивлений от частоты.

Признаками полного отсутствия частотных искажений является то, что: 1) амплитудно-частотная характеристика четырехполюсника имеет вид прямой, параллельной оси частот (рис. 2.4, а); 2) фазочастотная характеристика изображается наклонной прямой (рис. 2.4, б).

Первое означает, что модуль К на всех частотах одинаков, амплитуды всех гармонических составляющих сигнала усиливаются четырехполюсником в равной мере (в К раз) и соотношение между ними не изменяется. Второе условие означает, что фазо-частотная характеристика выражается уравнением прямой

ф = асо,

где а - постоянный угловой коэффициент. 56

с другой стороны, аргумент коэффициента передачи напряжения ij) - это фазовый угол, на который отстает гармоническая составляющая с частотой со за время задержки /3 в четырехполюснике. Следовательно,

а) = со/з.

Сравнив оба уравнения, получим /3 = а, т. е. гармонические составляющие сигнала любой частоты передаются с входа на выход четырехполюсника за одно и то же время.

Таким образом, при соблюдении указанных условий четырехполюсник не искажает формы сигнала, только изменяет его амплитуду в К раз ( 2 = Kui) и задерживает сигнал на время 4 (рис. 2.3, в).

iili Дтшйт мшш иш

В) т

Рис. 2.5. Спектры частот радиосигналов на входе (а) и выходе (в) приемника с прямоу1; ольной амплитудно-частотной характеристикой (б).

Приведенные частотные характеристики идеальны для усилителей управляющих сигналов. Несколько иными должны быть характеристики входных цепей и усилителей радиосигналов в связи с необходимостью избежать взаимных помех соседних по частоте радиостанций.

Помехи такого рода исключаются двумя путями. Во-первых, несущие частоты /01, /02. /оз /о4 Дух любых соседних радиостанций (/- , - /, /-IV,...) разносят по крайней мере на ширину спектра одной радиостанции (рис. 2.5, а). Во-вторых, стремятся к тому, чтобы за пределами спектра принимаемого радиосигнала (на рис. 2.5, а, б - сигнала станции /) модуль коэффициента передачи напряжения высокочастотной части приемника К был равен нулю. Такой приемник обладает идеальной частотной избирательностью, т. е. идеальной способностью отделять по частоте полезный сигнал от сигналов и помех, которые не должны поступать к детектору.

Теперь осталось воспроизвести без искажений принятый сигнал (рис. 2.5, в). Для этого модуль К должен быть постоянным и, разумеется, не равным нулю на всех частотах спектра принимаемой ра-

ЗВ Зак, 10 67

диостанции ( / на рис. 2.5, а, б). Полученная амплитудно-частотная характеристика высокочастотной части приемника имеет форму прямоугольника, боковые стороны которого соответствуют крайним боковым частотам спектра принимаемой радиостанции. При других видах радиопомех оптимальные частотные характеристики иные.

14. Индуктивность и емкость колебательного

контура

Свойства линейных двухполюсников целесообразно изучить на примере элементов колебательного контура, так как значительная часть данного курса посвящена колебательным цепям.

Колебательный контур состоит из катушки индуктивности и конденсатора. Катушка индуктивности накапливает энергию магнитного поля, а конденсатор -энергию электрического поля. Накопление электромагнитной энергии не происходит мгновенно, и по этой причине цепь, содержащая индуктивность, емкость или и то и другое, инерционна.

Инерционность накопления и отдачи энергии магнитного поля обусловлена тем, что в катушке индуктивности при изменении в ней тока i и вызванного им потокосцепления = Li возникает э. д. с. самоиндукции ЭL, которая по закону Ленца противодействует этому изменению,

L = -dr = -dt (30)

Знаком минус учитывается противодействие э. д. с. Коэффициент пропорциональности L, называемый индуктивностью, выражается в генри (гн), миллигенри (мгн) и микрогенри (мкгн), причем 1 гн = = 10 мгн = 10* мкгн.

Инерционность накопления и отдачи энергии электрического поля обусловлена э. д. с. емкости Эс, которая возникает в конденсаторе при наличии в нем электрического заряда q:

с = -Т-- (31)

Знак минус указывает на противодействие э. д. с. емкости процессу заряда конденсатора.

Постоянная С, называемая емкостью, измеряется-в фарадах (ф), микрофарадах (мкф) и пикофарадах {пф), причем I ф = 10* мкф = - 1012 ф

Э. д. с. генератора вызывает в цепи ток, который создает падение напряжения и на индуктивности L (рис. 2.6, а) и и

на емкости С (рис. 2.6, б). Напряжение и численно равно и

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 [18] 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143