Смуга пропускання контуру - радіотехніка - антени, підсилювачі на напівпровідниках і лампах, лінії,

Під час передачі тих чи інших сигналів струм високої частоти в антені радіопередавача складається з декількох струмів різної частоти. Такий же складний характер мають електромагнітні хвилі, що поширюються від антени передавача, і струми, що виникають під дією радіохвиль в приймальні антени.

При впливі на контур електрорухомий сил різної частоти найбільш сильні коливання виходять в разі, коли Еде має резонансну частоту або частоту, близьку до неї. А при значному відхиленні частоти зовнішньої Еде від резонансного значення, т. Е. Коли контур засмучений щодо частоти зовнішньої Еде, амплітуда коливань виходить порівняно малої.

Можна сказати, що кожен контур добре пропускає коливання в межах певної смуги частот, що розташовується по обидва боки від резонансної частоти. Її називають смугою пропускання контуру Ппр і умовно визначають по резонансній кривій на рівні 0,7 від максимального значення струму або напруги, відповідного резонансної частоті (рис.1).

Рис.1 - Смуга пропускання контуру

Інакше кажучи, вважають, що контур добре пропускає коливання тоді, коли їх амплітуда зменшується не більше, ніж на 30% в порівнянні з амплітудою при резонансі. Смугу пропускання контуру іноді називають також шириною кривої резонансу. Якість контуру впливає на форму резонансної кривої. З цього малюнка видно, що чим нижче якість контуру, тим більше його смуга пропускання. Крім того, смуга пропускання виходить більше при більш високій резонансній частоті контуру.

Залежність смуги пропускання контуру від його загасання або добротності Q дається наступною простою формулою

Як видно, для отримання вузької смуги пропускання необхідно застосовувати контур з високою добротністю, а для широкої полиць добротність, або працювати на досить високій резонансній частоті.

З наведеної формули випливає, що fo = Q * Ппp. Так як у контуру середньої якості Q не менше 20, то робоча частота повинна не менше, ніж в 20 разів, перевищувати смугу пропускання. Наприклад, телевізійну передачу, для якої Ппр становить кілька мегагерц, потрібно вести на частотах не нижче декількох десятків мегагерц, тобто на ультракоротких хвилях.

Бажано, щоб контур мав смугу пропускання відповідну смузі частот, яка характерна для даного виду передачі. Якщо смуга пропускання менше, то вийдуть спотворення за рахунок поганого пропускання деяких коливань. Більш широка смуга небажана, тому що можуть бути перешкоди від сигналів радіостанцій, які працюють на сусідніх частотах.

Якщо необхідна широка смуга пропускання, то доводиться часто застосовувати контури з низькою добротністю. Добротність контуру знижується, а смуга пропускання збільшується, якщо паралельно контуру приєднують активний опір R, зване шунтувальним (рис.2). Дійсно, змінна напруга U, що є на контурі, докладено до опору R і створює в ньому струм. Отже, в цьому опорі буде витрачатися потужність. Чим менше опір R, тим більше в ньому втрати потужності і тим більше згасання контуру. Якщо опір R буде дуже малим, то воно замкне накоротко один з елементів контуру (конденсатор на (рис.2 а) або весь контур (рис.2 б). Тоді контур взагалі не зможе працювати як коливальна система і проявляти свої резонансні властивості.

Рис.1 - Шунтування контуру активним опором


Шунтування контуру активним опором роблять іноді спеціально з метою розширення смуги пропускання. Крім того, подібне шунтування існує внаслідок того, що контур з'єднаний з іншими деталями і ланцюгами. За рахунок цього відбувається небажане погіршення якості контуру.

Внутрішній опір генератора, що живить паралельний контур, також впливає на добротність контуру і його поласу пропускання. Це можна легко пояснити наступним чином.

Нехай генератор в якийсь момент припинив свою дію. Тоді коливання в контурі стануть затухати, а внутрішній опір генератора, приєднаного до контуру, буде грати роль шунтирующего опору, що збільшує загасання.

Чим більше Ri генератора, тим слабкіше його вплив, а значить, крива резонансу контуру гостріше і його смуга пропускання менше, тобто резонансні властивості контуру виражені різкіше. При малому Ri генератора добротність контуру настільки знижується і смуга пропускання стає такою широкою, що резонансні властивості у контуру практично відсутні.

До подібного висновку про вплив Ri генератора ми прийшли вже раніше при розгляді роботи паралельного контуру.