7.3.2 Определение входного сопротивления системы

Общая методика состоит в следующем. Влияние второго контура на первый учитывается в виде внесенных сопротивлений, после чего второй контур “как бы не существует”. Входное сопротивление системы рассчитывается как у обычного одиночного контура в зависимости от способа подключения источника (см. рисунок 7.1).

П ример 5. Определить входное сопротивление системы (рисунок 7.3), если сопротивления отдельных участков цепи на некоторой частоте f на схеме указаны в омах.

а) б)

в)

Рисунок 7.3 - Схемы связанных систем

Система (см. рисунок 7.3.а) в резонансе, т.к. Х₁ = 0 и Х₂ = 0. Это либо индивидуальный, либо полный резонанс в зависимости от величины связи.

Ом.

Так как связь оказалась оптимальной, то в системе полный резонанс и в соответствии с (7.3)

R_1ВН = R₁ = 10 Ом; X_1ВН = 0, т.к. Х₂ = 0.

Входное сопротивление системы

Z_ВХ(_Р) = R_ВХ = R₁ + R_1ВН = 10 + 10 = 20 Ом.

В системе (см. рисунок 7.3.б) также полный резонанс, т.к. Х₁=0; Х₂=0, Х_СВ = 20 Ом = Х_{СВ орt}. Влияние второго контура на первый:

Х_{1 ВН} = 0, т.к. Х₂ = 0; R_1ВН = R₁ = 10 Ом, так как связь оптимальная.

Входное сопротивление системы определяется как сопротивление параллельного контура на резонансе

кОм.

Обратите внимание на существенное различие в величинах входного сопротивления (20 Ом и 32 кОм) в зависимости от способа подключения источника к системе с одними и теми же параметрами (см. свойства последовательного и параллельного контуров).

В системе (см. рисунок 7.3.в) при указанных параметрах наступление резонанса вообще невозможно, т.к. контуры расстроены и имеют сопротивления разного знака (характера): Х₁ = +100 Ом, Х₂ = -40 Ом.

В соответствии с выражениями (7.1)

R_1ВН = Ом,

Х_1ВН = Ом.

R_ВХ = R_Э = R₁ + R_1ВН = 10 + 125 = 135 Ом,

Х_ВХ = Х_1Э = Х₁ + Х_1ВН = 100 + 125 = 225 Ом,

Z_ВХ = R_ВХ + jХ_ВХ = (135 + j225) Ом.

7.3.3 Определение полосы пропускания системы

Во всех задачах, связанных с полосой пропускания системы связанных колебательных контуров, главным является вопрос, какова связь между контурами - выше или ниже критической. От этого зависит выбор расчетных формул (см.п.7.2.6).

Пример 6. Два одинаковых связанных контура имеют добротности, равные 100, резонансные частоты, равные 10⁷ рад/с; частота генератора 10⁷ рад/с, полоса пропускания системы 40 кГц. Определить какова связь, выше или ниже критической.

Сравним относительные полосы пропускания системы и одиночного контура, входящего в нее:

,

.

Примечание: обратите внимание на размерность частоты!

Частота генератора задана как  в рад/с, а полоса как 2f_П в кГц.

При А = 1 S_ОС = 0,01· 1,41 = 0,0141, а в нашем случае больше, т.е. связь выше критической. В то же время S_ОС = 0.025 не превышает максимально возможного значения полосы S_{ОС max} = 3,1d, значит 1<A<2,41.