КВ-приемник мирового уровня? Это очень просто!
Шрифт:
Увеличим частоту генератора и приравняем ее f2. Напряжение на выходе стало еще меньше. Это и отображает точка «в». Так будет продолжаться до тех пор. пока частота не станет равной частоте среза fср. На этой частоте уже ВСЕ напряжение источника падает на активном сопротивлении!
«Н»: Выходит, что дальнейшее увеличение частоты генератора уже бессмысленно?
«А»: В точности так! А теперь, Незнайкин, раздраконь мне так же схемку на рис. 3.2,б.
«Н»: С нашим удовольствием… Вот график (рис. 3.4)! Все верно?
«А»:
«Н»: Но ты обратил внимание, что в точках графика «д» и «е» амплитуда одна и та же?
«А»: Поверь, я от всей души рад, что ты это подметил! А что ты скажешь по поводу вот этих двух схемок (рис. 3.5)?
«Н»: Вот, прошу. И для случая а и для случая б. Возражения есть (рис. 3.6)?
«А»: Пока — никаких! Но я проявлю известную толерантность и не стану вот так, с места в карьер требовать, чтобы ты нарисовал мне АЧХ вот такой «скромной» схемки (рис. 3.7).
«Н»: Да что в ней особенного-то! Сейчас-сейчас. Нет, знаешь, что-то не выходит!..
«А»: Остынь, дружище! И, чтобы не тратить время напрасно, послушай, что в действительности представляет из себя вышепредложенная схема! Ты уже знаешь, что с возрастанием частоты индуктивное сопротивление (XL) увеличивается, а емкостное сопротивление (ХС) — уменьшается! Но отсюда следует, что при некоторой частоте f0 — индуктивное и емкостное сопротивления становятся равными. И в этот момент общее реактивное сопротивление цепи СТРЕМИТСЯ К НУЛЮ! Вспомним о сдвигах по фазе!
Так вот, когда частота генератора равна никакого сдвига по фазе между напряжением и током — НЕ БУДЕТ! Эта ситуация получила название — РЕЗОНАНС!
«Н»: Я знал, что есть механический резонанс…
«А»: Ну, примеры потрясающих случаев механического резонанса можно найти даже в Библии. Например, Иерихонские трубы!
«Н»: Действительно…
«А»: Итак, мы видим, что электрическая цепь, состоящая из емкости С и индуктивности L, обладает собственной резонансной частотой f0! При этом общее сопротивление цепи становится очень малым, а амплитуда колебаний тока в ней — очень большой!
«Н»: Но почему ты говоришь «очень малым», а не говоришь — «нулевым»?
«А»: Ты прав, мой милый граф! Это только из-за того, что индуктивность L — это ведь изолированный провод, намотанный на сердечник. А провод, как известно, имеет еще и активное сопротивление, хотя и очень небольшое. Поэтому, в реальном случае, предыдущая
схема выглядит так (рис. 3.8).«Н»: А я готов нарисовать АЧХ этой схемы! Смотри, я даже учел тот факт, что из-за наличия активного сопротивления R «провал» АЧХ не имеет общей точки с осью абсцисс!
«А»: Я начинаю думать, что если дело и дальше пойдет так же успешно, то не только я, но и Спец запишется на цикл твоих лекций по электронике! Ну, а теперь я прошу тебя подумать, что будет в таком случае (рис. 3.9)…
Да, учти следующее обстоятельство. То, о чем мы сейчас говорим, я имею в виду электрический резонанс, — это «святая святых» радиотехники вообще и техники радиоприема, в частности!
«Н»: Что я вижу!? Ты заменил генератор переменного тока на батарейку? К чему бы это?
«А»: Мы подключили батарейку к нашей схеме посредством выключателя, а затем отключили ее! Вот с этого момента мы и начнем анализ…
«Н»: А что же тут анализировать? Конденсатор просто разрядится через резистор R и индуктивность L! И все дела!..
«А»: Да, кроме шуток?
«Н»: Нет-нет, прости! Не совсем… Что-то еще здесь произойдет… Но я пока не врубился — что!..
«А»: Вспомни, Незнайкин, что индуктивность L обладает некоторой инерцией. Образно говоря, из-за нее электронам так же трудно начать упорядоченное движение, как и прекратить это движение!
Ток разряда, проходя по виткам индуктивности L, порождает магнитное поле, в котором запасается некоторая энергия! Таким образом, в тот момент, когда конденсатор С уже разрядится, магнитное поле будет поддерживать упорядоченное движение электронов в том же направлении! Это значит, что до того момента, как энергия магнитного поля иссякнет, конденсатор успеет перезарядиться почти до первоначального напряжения! Хотя и ПРОТИВОПОЛОЖНОЙ ПОЛЯРНОСТИ! Затем снова наступит цикл перезаряда. И так будет продолжаться до того момента, пока на активном сопротивлении R (а оно в неявном виде ВСЕГДА присутствует в рассматриваемой системе) постепенно не перейдет в тепло ВСЯ первоначально запасенная в конденсаторе энергия!
«Н»: А рассмотренная система, состоящая из L, С и R, не имеет имени собственного?
«А»: Обязательно! И отныне мы будем употреблять только его — КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР!
«Н»: А как долго будет продолжаться подобная циркуляция тока в контуре? От чего это зависит?
«А»: Есть такой удивительный параметр — ДОБРОТНОСТЬ! Вот он то и, определяет, как долго в контуре будут продолжаться колебания.
«Н»: А почему ты назвал этот параметр — «удивительным»?
«А»: Да хотя бы потому, что он как бы един в трех лицах!
«Н»: А это как?
«А»: Да вот, посмотри на рисунок! На рис. 3.10,а изображены незатухающие электромагнитные колебания, которые имели бы место в контуре без потерь. На рис. 3.10,б изображены реальные, ЗАТУХАЮЩИЕ колебания в контуре.