Главная - Литература

0 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169

2.2. ИСТОЧНИКИ ЭДС И ТОКА

Кроме пассивных элементов цепи, таких как сопротивления, емкости и индуктивности, электрическая цепь может содержать активные элементы, к которым относятся источники ЭДС и тока. Их часто называют генераторами. Условные обозначения источников ЭДС и тока показаны на рисунке 2.1.

Генератором ЭДС или генератором напряжения называется источник постоянного или переменного напряжения, имеющий внутреннее сопротивление i?a=0. Напряжение на его зажимах не изменяется при подключении к нему любого сопротивления нагрузки.

о о)

Рис. 2.1. Условные обозначения на схемах:

а - источник ЭДС - генератор напряжения; б - источник тока - генератор тока

6 а)

Рис. 2.2. Условные обозначения реальных источников, имеющих внутреннее сопротивление

При сопротивлении нагрузки ?и = 0, подключенной к зажимам генератора ЭДС, в нагрузку потечет бесконечно большой ток.

Генератором тока называется источник постоянного или переменного тока, имеющий бесконечно большое внутреннее сопротивление. Сопротивление в обозначении генератора тока не показывается. При любом сопротивлении нагрузки Rh, подключенной к источнику тока, ток в нагрузке не зависит от ее сопротивления, т. е. остается постоянным.

Реальные источники напряжения и тока имеют внутреннее сопротивление Re конечной величины. Поэтому реальный источник может быть изображен в виде источника ЭДС и последовательно включенного сопротивления Rs (рис. 2.2, а) или в виде источника тока и параллельно включенного сопротивления Rg (рис. 2.2,6). Схемы на рис. 2.2, а и б эквивалентны, потому что при подключении сопротивления нагрузки к реальному источнику напряжения ток в нагрузке будет таким же.

2.3. СОГЛАСОВАНИЕ ИСТОЧНИКА С НАГРУЗКОЙ. ВСЕГДА ЛИ ОНО НЕОБХОДИМО?

Для реального источника ЭДС с ненулевым внутренним сопротивлением Re оптимальное сопротивление нагрузки RnRa, при котором выделяемая в ней мощность максимальна. В этом случае говорят, что источник и нагрузка согласованы. Отклонение сопро-



тивления нагрузки в любую сторону от оптимального значения уменьшает мощность в нагрузке. Например, можно показать, что при сопротивлении нагрузки, вдвое большем или меньшем сопротивления источника, мощность в нагрузке уменьшается на 11% от максимально возможной.

Для согласования сопротивления нагрузки с сопротивлением источника переменного тока можно применить согласующий трансформатор. Однако во многих случаях согласование сопротивления нагрузки с сопротивлением источника не только нежелательно, но и недопустимо. Например, при электрическом освещении сопротивление каждой лампы и всех ламп, включенных в сеть параллельно, во много раз больше сопротивления сети и генератора. Это необходимое рассогласование не соблюдается только в плохих сетях, имеющих повышенное сопротивление, где включение или выключение каждой лампы или другого электрического прибора приводит к тому, что остающиеся включенными лампы горят с недо-накалом или перенакалом, а включения и выключения сопровождаются «миганиями» ламп.

Даже при работе на постоянное сопротивление нагрузки согласование часто является нежелательным, так как при согласованных сопрогивлениях генератора и нагрузки КПД составляет только 50%, тогда как во многих электрических аппаратах добиваются КПД, близкого к единице, В дальнейшем при изучении электронных усилителей показано, что применение согласующих трансформаторов желательно, но не для того, чтобы сделать равными сопротивления источника и нагрузки, а для преобразования сопротивления нагрузки в сопротивление, при котором обеспечивается максимум мощности на выходе. При этом НнФРг. В режиме же согласования очень большого внутреннего сопротивления усилителя на пентоде или транзисторе с сопротивлением нагрузки мощность в последней была бы ничтожно малой. В ряде случаев согласование не только желательно, но и необходимо. Например, широко применяется согласование приемной антенны с входом приемника. Необходимо также согласование соединительных длин-Ешх линий (см. гл. 3) между собой и нагрузками. Тем не менее слова «оптимальный», «максимальный», «согласование» настолько для многих притягательны, что часто ведут к их неправильному пониманию или применению без достаточного понимания сущности вопроса.

2.4. ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Для полной характеристики усилителя недостаточно указать лишь верхнюю и нижнюю граничные усиливаемые частоты, как это сделано в § 1.3. Чтобы судить о равномерности усиления в пределах полосы пропускания усилителя и характере изменения усиления за пределами полосы, необходимо в полосе усиливаемых частот Fh, Fg и за ее пределами знать отношение напряжений на входе и выходе



K=U,[Uu (2.4)

называемое коэффициентом передачи напряжения электрической цепи, а также ее передаточной функцией или характеристикой. Коэффициент

f/, lUilexpicp,

- комплексная величина, причем \К\ и ф являются вещественными функциями частоты. Часто применяют следующие обозначения:

H{f) = K; КЦы)=К; Я(/) = /(; ф((о) =ф2((о)-ф1((о). (2.5)

Зависимость от частоты модуля коэффициента передачи напряжения принято называть амплитудно-частотной характеристикой. Зависимость фазового сдвига между напряжениями на выходе и входе при изменении частоты называют фазочастотной характеристикой.

2.5. ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩИЕ И ИНТЕГРИРУЮЩИЕ ЦЕПИ

Во многих радиотехнических цепях можно выделить простейшие цепи, называемые дифференцирующими и интегрирующими. Цепи более простые, чем дифференцирующая и интегрирующая (например, составленные из однородных элементов, скажем только из индуктивностей), здесь не рассматриваются, так как они имеют коэффициент передачи, одинаковый для всех частот.

Дифференцирующие цепи. На рис. 2.3 показаны дифференцирующие цепи. Коэффициент передачи дифференцирующей цепи на рис. 2.3, а равен

H{f)=K= = --=-!-, (2.6)

и,, /?+i/j(oc: i + i/j(oCT

Я(П 1/(1 + со„/](о) = 1/(1 +/«/]/), (2.7)

(On = 2nfn=URC. (2.8) При частоте

f = f«=l/2ni?C (2.9)

активное R и реактивное хс=1/а)С сопротивления равны. Модуль коэффициента передачи напряжения

1Я(01 = 1Я1 = 1/У1 + (М)2. (2.10)

Выражение (2.10) справедливо и для дифференцирующей цепи, показанной на рис. 2.3, б. Из равенства активного и реактивного сопротивлений находимрто*-=~ - ~ - -..

2 Заказ № 1134 -**"-U-S. ..1 П



0 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169



0.0063