4= йш %

Рис. 8. Цепи LC:

а, 6, г, д - LC цепи; в, е - частотные характеристики LC цепей

(рис. 8,в, кривая 1). Цепь LC (рнс. 8,6) ведет себя иначе. При нулевой частоте Ubmx»Ubx, так как Хг, также равно нулю (пренебрегаем активным сопротивлением провода), а Хс имеет наибольшее значение. С ростом частоты напряжение Ubmx падает (рис. 8,в кривая 2). Кривые вида 1 и 2 получаются только при достаточно низких активных сопротивлениях нагрузки, подключенных к выходам цепей. Если эти сопротивления велики, то в случаях когда Xc=Xi,, обе цепи приобретают свойства резонансных контуров, проявляющиеся в том, что на определенной, так называемой резонансной частоте fo выходное напряжение резко возрастает (кривые 3 н 4 для цепей рис. 8д н б соответственно), превышая входиое иногда в десятки н сотни раз, в зависимости от качества используемых конденсатора и катушки индуктивности. Если, например, катушка намотана из провода с большим :;ктивиым сопротивлением, то иа нем произойдет потеря энергии и повышение выходного напряжения будет ие столь значительным. То же случится, если в конденсаторе использован диэлектрик, вызывающий потерн энергии.

Цепи, подобные изображенным иа рнс. 7,а,б, используются в усилителях мощности звуковой частоты в качестве разделительных фильтров для подачи соответствующих сигналов на низкочастотную, среднечастотную или высокочастотную головку акустического агрегата. Имеются и другие применения этих цепей. Цепи LC, изображенные на рис. Ъ,г,д, представляют собой параллельный и последовательный колебательные контуры. Входное напряжение на оба контура поступает через разделительные конденсаторы Ср. Будем считать, что эти конденсаторы не влияют иа процессы в контурах. Рассмотрим контур на рис. 8,г. При нулевой частоте сопротивления XtO, Хс = сх) и напряжение ивых = 0. С увеличением частоты входного напряжения увеличивается сопротивление Хг, и одновременно уменьшается сопротивление Хс. В момент, когда Хг,=Хс, на частоте fo полное сопротивление контура резко возрастает и достигает тысяч и сотен тысяч ом. Выходное напряжение цепи значительно превысит входное. Это показано иа рис. 8,е (кривая 1). Процессы в контуре (цепи) на рис. 8,5 происходят по-иному. При нулевой частоте сопротивления Xi,=0, Хс=о°. поэтому выходное напряжение сравнимо с входным. Увеличение частоты входного напряжения приводит в равной степени к росту сопротивления Хг, и уменьшению сопротивления Хс. выходное напряже-

2 А. М. Пилтакян 17

ние какое-то время будет находиться примерно на одном уровне. При дальнейшем увеличении частоты емкостное и индуктивное сопротивления сравняются, и в этот момент полное сопротивление контура резко уменьшится. Это произойдет при резонансной частоте fo. При дальнейшем повышении частоты входного напряжения выходное напряжение вновь увеличится до уровня входного.

Установив в конТуры (рнс. 8,г,д) вместо постоянных конденсаторов конденсатор переменной емкости, можно осуществить перестройку контуров по частоте. Одним из многочисленных применений таких контуров является ис-яользовалие -нх для отстройки от мешаюи1их сигналов при радиоприеме. Если в разрыв антенной цепн включить параллельный контур и настроить его, изменяя емкость С, на частоту нежелательного сигнала, то этот сигнал, ослабленный в сотни раз, не сможет проникнуть на вход приемника, т. е. помеха будет надежно подавлена. Здесь цепь LC используется как фильтр-пробка. Того же эффекта можно достичь, применив перестраиваемый последовательный контур, если включить его между антенным входом и общей шиной приемного устройства. Прн частоте контура, равной частоте мешающего сигнала, вход приемника для него будет «закорочен>.

Цепн RL (рис. 9). С увеличением частоты сопротивление Хх, возрастает н выходное напряжение уменьшается со скоростью, зависящей от нндуктив-ностн катушки и сопротивления резистора, н при какой-то частоте оказывается близким к нулю (рис. 9,в, кривая 1). В цепи (рис. 9,6) под действием переменного напряжения Ubi с изменяющейся частотой выходное иапряженне увеличивается, приближаясь к уровню входного. Процесс этот объясняется тем, что прн нулевой частоте сопротивление Хг,=0 и напряжение Ubhi=0. С увеличением частоты растет значение Хх, и соответственно значение ивы» (рис. 9,в, кривая2).

В цепи на рис. 9,г при нулевой частоте входного напряжения сопротивление Хх,=0 и резистор R замкнут накоротко, входное напряжение практически без ослабления поступает на выход цепи и напряжение UbbixUbi. С увеличением частоты растет значение Хь, уменьшается напряжение ивых. Прн достаточно высоких частотах, когда Xr,«R, индуктивность не влияет на выходное напряжение, значение которого зависит только от сопротивления резистора (рис. 9,е, кривая 1). Цепь на .рис. 9,д имеет сопротивление, которое уве-

Рис. 9. Цепи RL:

л, б - параллельные RL цепв; в -частотные характеристики параллелльных RL цепей; г, в - последовательные LC цепн; е -частотные характеристики последовательных LC цепей

лнчнвается с увеличением частоты входного напряжения. В начальный момент Хь=0 н выходное напряжение зависит только от сопротивления резистора. С увеличением частоты к сопротивлению резистора добавляется индуктивное со-лротивление катушки и выходное напряжение постепенно спадает до нуля (рнс. Ял кривая 2). Цеци RL используются в качестве фильтров верхних н днжних частот, онн применяются в акустических системах для разделения ча-•стот и т. п.

Рассмотрим далее поведение цепей RCL под воздействием импульсного напряжения. Однако предварительно исслёДуем действие импульсного напряжения на цепь RC - случай, часто встречаемый в телевизионных приемниках и осциллографах. На рис. 10,о показано соединение резистора R, конденсатора •С и источника напряжения U. В начальный момент ключ К замкнут. В цепи протекает ток через резистор. В момент ti (рнс. 10,6) ключ размыкается и начинается зарядка конденсатора С через резистор R током источника питация. Время, в течение которого конденсатор зарядится от нуля до напряжения U, зависит от так называемой постоянной времени цепн RC, т. е. от произведения сопротивления резистора и емкости конденсатора. Очевидно, что чем больше емкость и сопротивление, тем большее время потребуется для зарядки

4= Л

Рис. 10. Цепи RC при импульсном напряжении:

а - зарядк? конденсатора от источника постоянного напряженпя; б - пзменеппе иапряження вых ° времени; е - действие П-нмпульса на RC цепь; г ~ зависимость напряжении Ugjijj от длительности П-нмпульса для RC цепн; д - постоянная времени RC цепн больше ti; е -действие П импульса иа RC цепь; ж - зависимость Ujj or длительности П-нмпульса для RC цепи

•>*

2* йр