الدائرة التسلسلية في دائرة التيار المتردد. الدوائر التذبذبية

تم تجميع هذا الدليل من مصادر مختلفة. ولكن نشأ الكتاب الصغير "Mass Radio Library" الذي نُشر عام 1964 ، كترجمة لكتاب O. Kroneger في جمهورية ألمانيا الديمقراطية عام 1961. على الرغم من قدمها ، فهي ملكي كتاب الجدول(مع العديد من الأدلة الأخرى). أعتقد أن الوقت ليس له قوة على مثل هذه الكتب ، لأن أسس الفيزياء ، والهندسة الكهربائية والراديو (الإلكترونيات) لا تتزعزع وأبدية.

التبعيات الأساسية

في ممارسة حساب الأنظمة الانتخابية على الدوائر التذبذبية ، يتم استخدام وعاء L ، C ، R والمحدد من قبلهم في حساباتهم. و الدقة للدائرة التذبذبية.

f الدقة = 1/2 (L C) 1/2

المشتقات منها Q - عامل الجودة لدائرة الطنين ، والتي تحدد خصائصها الرنانة ، مثل عرض النطاق الترددي Δf.

Δf = Q f الدقة

R o (مقاومة الخسارة)(R res في مصادر أخرى) تحديد الخصائص دارة تذبذبية متوازيةكمصدر تحميل أو إشارة.

R oe \ u003d 6.28 f L Q \ u003d 159 10 3 Q / f C (1) ؛

مقاومة الخسارة لدائرة طنين سلسلة,

ص \ u003d 6.28 و L / Q \ u003d 159 10 3 / C Q (2) ؛

W أو هي المعاوقة الموجية للدائرة ، والتي يجب أن تكون معروفة عند استخدام دائرة متذبذبة في الأنظمة الانتخابية المعقدة.

ρ = (L / C) 1/2 ؛

عامل جودة الدوائر التذبذبيةيحدده عامل جودة الحث. في الواقع ، يكون عامل جودة الدائرة التذبذبية أقل من العامل المحسوب ، ويرجع ذلك إلى تحويل الدائرة بواسطة مقاومة الإدخال أو الإخراج لأجهزة التضخيم. لتقليل عامل الجودة (الحصول على عامل جودة معين) والحصول على عرض نطاق واسع (معطى) ، يتم استخدام التحويل الاصطناعي لدائرة تذبذبية متوازية. للقيام بذلك ، يتم توصيل المقاومة الخارجية Rsh بالتوازي مع Roe ، ونتيجة لذلك ، يتم تحديد عامل الجودة المكافئ إعادة = رو || Rsh.

R o e \ u003d 6.28 f L Q e \ u003d 159 10 3 Q e / f C (3)

في الصيغ 1 و 2 و 3 ، يتم استخدام Roe - في KΩ ، f - في كيلو هرتز ، L - في μH ، C - في pf. البقية هنري ، فاراد ، أوم ، هيرتز.

سلسلة الدائرة المتذبذبة

في المقاومة R نقاط البيعضع في اعتبارك جميع خسائر الدائرة التذبذبية المركزة.لذلك ، في دارة تذبذبية متسلسلة ، كلما قلت الخسارة ، قلت القيمة R نقاط البيع، يعتمد على حجم التيار المار دارة متذبذبةفي وقت الرنين. يتم حساب معامل المقاومة لدائرة تذبذبية متسلسلة (مع التيار المتردد) بالصيغة التالية: تعتمد زاوية المرحلة: عند الرنين ( ω 0 ) كلا التفاعلين متماثلان في القيمة المطلقة ويلغيان بعضهما البعض ، وبالتالي ، فإن مقاومة الحلقة تساوي مقاومة الخسارة (المقاومة النشطة): تردد الرنين و 0 محسوبة وفقًا للصيغ التالية: أين:

إل - الحث gn ،

من- الاهلية، F؛

أين:

إل - الحث فوري،

من- الاهلية، ع.

أين:

إل - الحث mgn ،

من - الاهلية، ص.
التيار في دارة الطنين على التوالي

من بين العديد من التطبيقات الممكنة لدائرة تذبذبية متسلسلة ، نشير إلى استخدامها كدائرة شفط في إدخال الهوائي لمستقبل متغاير فائق.
في هذه الحالة ، يجب أن يكون تردد الطنين مساويًا للتردد المتوسط. غالبًا ما تُستخدم دائرة تذبذبية متسلسلة عند قياس عامل جودة المحرِّضات (الشكل 43). للقيام بذلك ، عند جهد دخل ثابت ، يتم قياس جهد الطنين عبر المكثف المتغير. يتم تحديد عامل جودة الملف بواسطة الصيغة يسمح لك قياس عرض النطاق الترددي (الشكل 50) ، المذكور أعلاه ، بتحديد إجمالي الخسائر في الدوائر التذبذبية أين:

ب - عرض النطاق الترددي المطلق المحاط بين نقطتين من منحنى الرنين المأخوذ عند 0.707 من السعة القصوى.

د- خسائر الدائرة التذبذبية ،

بتردد طنين و 0

أين: د= د ل+ العاصمة .
عند ترددات مختلفة عن التردد الرنان ، تكون الصيغ التالية صالحة:

أين:

إل- الحث gn.

من - الاهلية، F.

دارة تذبذبية متوازية

تعد الدوائر التذبذبية التي يتم فيها إثارة التذبذبات الكهربائية ، أي التيارات المتناوبة عالية التردد ، أهم أجزاء أجهزة الإرسال والاستقبال الراديوية.

للحصول على فكرة أوضح عن تشغيل الدوائر التذبذبية ، دعونا أولاً نفكر في التذبذبات الميكانيكية للبندول (الشكل 1).

الشكل 1 - تذبذبات البندول

إذا تم إعطاؤه قدرًا معينًا من الطاقة ، على سبيل المثال ، إذا دفعته أو أخذه جانبًا وتركته يذهب ، فسوف يتأرجح. تحدث مثل هذه التذبذبات دون مشاركة القوى الخارجية فقط بسبب احتياطي الطاقة الأولي ، وبالتالي تسمى التذبذبات الحرة.

حركة البندول من الموضع 1 إلى الموضع 2 والظهر هي ذبذبة واحدة. يتبع التذبذب الأول التذبذب الثاني ، ثم الثالث ، ثم الرابع ، وهكذا.

يسمى أكبر انحراف للبندول عن الموضع 0 سعة التذبذب. يُطلق على وقت التذبذب الكامل فترة زمنية ويُشار إليها بالحرف T. وعدد التذبذبات في ثانية واحدة هو التردد f. يتم قياس الفترة بالثواني ويكون التردد بالهرتز (هرتز). تتميز التذبذبات الحرة للبندول بالخصائص التالية:

واحد). هم دائما مبللين ، أي يتناقص اتساعها تدريجيًا (يتلاشى) بسبب فقد الطاقة للتغلب على مقاومة الهواء والاحتكاك عند نقطة التعليق ؛

3). يعتمد تواتر التذبذبات الحرة للبندول على طوله ولا يعتمد على السعة ، فعندما تخمد الاهتزازات تقل السعة ، لكن الدورة والتردد يظلان دون تغيير ؛

4). سعة التذبذبات الحرة تعتمد على احتياطي الطاقة الأولي. كلما دفعت البندول أكثر أو أبعدته عن موضع التوازن ، زادت السعة.

عندما يتأرجح البندول ، تتحول الطاقة الميكانيكية الكامنة إلى طاقة حركية والعكس صحيح. في الموضع 1 أو 2 ، يتوقف البندول ولديه أعلى طاقة كامنة ، وطاقته الحركية تساوي صفرًا. عندما يتحرك البندول إلى الموضع 0 ، تزداد سرعة الحركة وتزداد الطاقة الحركية - طاقة الحركة -. عندما يمر البندول عبر الموضع 0 ، فإن سرعته وطاقته الحركية لهما قيمة قصوى ، وطاقة الوضع صفر. علاوة على ذلك ، تنخفض السرعة وتتحول الطاقة الحركية إلى طاقة كامنة. إذا لم تكن هناك خسائر في الطاقة ، فإن مثل هذا الانتقال للطاقة من حالة إلى أخرى سيستمر إلى أجل غير مسمى وستتوقف التذبذبات. ومع ذلك ، هناك دائمًا خسائر في الطاقة تقريبًا. لذلك ، لإنشاء ذبذبات غير مخمد ، من الضروري دفع البندول ، أي أضف إليها بشكل دوري طاقة تعوض الخسائر ، كما يحدث ، على سبيل المثال ، في آلية الساعة.

دعونا ننتقل الآن إلى دراسة التذبذبات الكهربائية. الدائرة التذبذبية عبارة عن دائرة مغلقة تتكون من ملف L ومكثف ج. في الرسم التخطيطي (الشكل 2) ، يتم تشكيل مثل هذه الدائرة في الموضع 2 من المفتاح P. لكل دائرة أيضًا مقاومة نشطة ، يكون تأثيرها لن نفكر بعد.

التين ... 2 - مخطط لإثارة التذبذبات الحرة في الدائرة

الغرض من الدائرة التذبذبية هو إنشاء اهتزازات كهربائية.

إذا تم توصيل مكثف مشحون بالملف ، فسيكون لتفريغه طابع تذبذب. لشحن المكثف ، من الضروري في الدائرة (الشكل 2) وضع المفتاح P في الموضع 1. إذا تم نقله بعد ذلك إلى جهة الاتصال 2 ، سيبدأ المكثف في التفريغ إلى الملف.

من الملائم متابعة عملية التذبذب باستخدام رسم بياني يوضح التغيرات في الجهد والتيار i (الشكل 3).

الشكل 3 - عملية التذبذبات الكهربائية المجانية في الدائرة

في البداية ، يكون المكثف مشحونًا بأكبر فرق جهد Um ، والتيار I يساوي صفرًا. بمجرد أن يبدأ المكثف في التفريغ ، ينشأ تيار يزداد تدريجياً.على (الشكل 3) ، يظهر اتجاه حركة مقذوفات هذا التيار بواسطة الأسهم. يتم منع التغيير السريع في التيار عن طريق الحث الذاتي emf للملف. مع زيادة التيار ، ينخفض ​​الجهد عبر المكثف ، في مرحلة ما (اللحظة 1 في الشكل 3) يتم تفريغ المكثف بالكامل. سيعود التيار إلى الحالة الأولية للدائرة (اللحظة 4 في الشكل 3).

أحدثت الإلكترونات في الدائرة التذبذبية تذبذبًا واحدًا كاملًا ، تظهر الفترة الزمنية منه في (الشكل 3) بالحرف T. ويتبع هذا التذبذب الثاني ، والثالث ، إلخ.

تحدث اهتزازات كهربائية مجانية في الدائرة. إنها مصنوعة بشكل مستقل دون تأثير أي emf خارجي ، فقط بسبب الشحن الأولي للمكثف.

هذه التذبذبات متناسقة ، أي أنها تمثل تيارًا مترددًا جيبيًا.
في عملية التذبذب ، لا تنتقل الإلكترونات من لوحة مكثف إلى أخرى. على الرغم من أن سرعة انتشار التيار عالية جدًا (قريبة من 300000 كم / ثانية) ، تتحرك الإلكترونات في الموصلات بسرعة منخفضة جدًا - أجزاء من سنتيمتر في الثانية. خلال نصف دورة واحدة ، يمكن للإلكترونات تمرير جزء صغير فقط من السلك. يتركون اللوح مع شحنة سالبة إلى أقرب قسم من السلك الموصل ، ويأتي نفس عدد الإلكترونات إلى اللوحة الأخرى من قسم السلك الأقرب إلى هذه اللوحة. وهكذا ، في أسلاك الدائرة ، يحدث فقط إزاحة صغيرة للإلكترونات.

يحتوي المكثف المشحون على مخزن للطاقة الكهربائية الكامنة المركزة في مجال كهربائي بين الألواح. حركة الإلكترونات مصحوبة بظهور مجال مغناطيسي. لذلك ، فإن الطاقة الحركية للإلكترونات المتحركة هي طاقة المجال المغناطيسي.

التذبذب الكهربائي في الدائرة هو انتقال دوري للطاقة الكامنة للمجال الكهربائي إلى الطاقة الحركية للمجال المغناطيسي والعكس صحيح.

في اللحظة الأولى ، تتركز كل الطاقة في المجال الكهربائي لمكثف مشحون. عندما يتم تفريغ المكثف ، تقل طاقته وتزداد طاقة المجال المغناطيسي للملف. عند الحد الأقصى للتيار ، تتركز كل طاقة الدائرة في المجال المغناطيسي.

ثم تسير العملية بترتيب عكسي: تقل الطاقة المغناطيسية وتنشأ طاقة المجال الكهربائي. بعد نصف فترة من بدء التذبذبات ، ستتركز كل الطاقة مرة أخرى في المكثف ، ثم يبدأ انتقال طاقة المجال الكهربائي إلى طاقة المجال المغناطيسي مرة أخرى ، إلخ.

يتوافق الحد الأقصى للتيار (أو الطاقة المغناطيسية) مع الجهد الصفري (أو الطاقة الكهربائية الصفرية) والعكس صحيح ، أي أن تحول الطور بين الجهد والتيار يساوي ربع الفترة ، أو 90 درجة. في الربعين الأول والثالث من الفترة ، يلعب المكثف دور المولد ، والملف هو مستقبل للطاقة. في الربعين الثاني والرابع ، على العكس من ذلك ، يعمل الملف كمولد ، ويعيد الطاقة إلى المكثف.

سمة من سمات الكنتور هي المساواة مفاعلة حثيسعة الملف والمكثف لتيار التذبذب الحر. هذا يتبع مما يلي.

المكثف والملف متصلان ببعضهما البعض بواسطة المشابك ، وبالتالي فإن الفولتية عليهما متساوية. التيار I في الملف والمكثف متماثلان ، لأن الدائرة عبارة عن دائرة متسلسلة. لذلك ، يمكن للمرء أن يكتب

أين هي التفاعل الاستقرائي للملف ، و - السعةمكثف.
قسمة طرفي هذه المساواة عليها أنا، نحن نحصل

تسمى قيمة المقاومة الاستقرائية أو السعوية لعناصر الدائرة عند التردد الطبيعي بالمقاومة المميزة (الموجة أحيانًا ، وهي غير ناجحة) للدائرة ويُشار إليها بالحرف اليوناني ص(ريال عماني)

عادة ما تكون قيمة ρ في حدود عدة مئات من الأوم.

العلامات:

تعتمد اتساع الجهد والتيار للتذبذبات الكهربائية المجانية في هذه الدائرة على احتياطي الطاقة الأولي. كلما زاد جهد الشحنة الأولية لمكثف الدائرة ، زادت سعة التذبذبات.

كل دائرة لها تردد معين من التذبذبات الحرة التي تحدث فيها. يطلق عليه التردد الطبيعي للحلقة أو ببساطة تردد الحلقة Fo ويعتمد على السعة والحث للحلقة. كلما زاد الحث والسعة ، زادت فترة التذبذبات الحرة وانخفاض ترددها.

إذا زادت السعة ، فسيصبح وقت شحن وتفريغ المكثف أطول ، لأنه عند نفس الجهد ستكون كمية الكهرباء في المكثف أكبر. زيادة المحاثة ، بدورها ، ستؤدي إلى ارتفاع التيار وانخفاضه بشكل أبطأ مع تفريغ وشحن المكثف ، لأن المحاثة الأكبر تمنع التغيرات الحالية بقوة أكبر. هذا يعني أن التذبذبات ستحدث بشكل أبطأ ، أي سوف ينخفض ​​التردد. مع انخفاض في L و C ، تكون التذبذبات ، على العكس من ذلك ، أسرع ، وبالتالي يزداد التردد.

لتقليل تردد الدائرة بمقدار مرتين ، تحتاج إلى زيادة السعة أو محاثة الدائرة بمقدار 4 مرات. ومع ذلك ، من الممكن زيادة السعة بمقدار مرتين ، ولكن في نفس الوقت تزيد و. الحث أيضا 2 مرات. لتغيير التردد بمعامل 3 ، تحتاج إلى تغيير L أو C ، أو حاصل ضربهما بمعامل 9 ، وهكذا.
يمكن الحصول على نفس التردد بقيم مختلفة من السعة والحث ؛ من المهم فقط ألا يتغير منتجهم L * C.

يتناسب طول موجات الراديو عكسيا مع التردد. لذلك ، مع انخفاض السعة والتحريض ، يتناقص الطول الموجي للدائرة (لامدا) ، ويزيد مع زيادة C و L.

في (الشكل 1) الرسوم البيانية لاعتماد تردد الدائرة F وطول الموجة المقابل λ على السعة أو المحاثة ، تسمى المنحنيات ، أو الرسوم البيانية لضبط الكنتور.

الشكل 1 - رسم بياني لإعدادات الكنتور

يتم التعبير عن اعتماد تردد الدائرة على السعة والتحريض بواسطة صيغة طومسون

هنا يتم التعبير عن Fo بالهرتز ، و L و C بالهنري والفاراد. كان العالم الإنجليزي طومسون أول من أعطى هذه الصيغة لفترة التذبذبات الحرة في الدائرة

لكن في الهندسة الراديوية يستخدمون قيمة التردد ، لأن الفترة هي جزء صغير من الثانية ، وهو أمر غير مريح.

تُشتق صيغة طومسون بسهولة من المساواة بين المقاومة الاستقرائية والسعة أثناء الاهتزازات الحرة

ويترتب على ذلك أن

في أي نظام تذبذب ، يعتمد تردد التذبذبات الحرة على معلمتين. في الدائرة التذبذبية ، يمكن تغيير هذه المعلمات - الحث والسعة - بسهولة. بالنسبة إلى البندول العادي ، يمكن أيضًا تغيير معلمة واحدة - طولها. من السهل إظهار أنه لتغيير التردد مرتين ، يجب تغيير الطول بمقدار 4 مرات ، ولتغيير التردد بمقدار 3 مرات ، يجب تغيير طول البندول بمقدار 9 مرات ، إلخ. المعلمة الثانية من البندول هو التسارع الناتج عن جاذبية الأرض. هذه القيمة تساوي g = 9.81 m / s2 ولا يمكن تغييرها حسب إرادتنا.

أفضل تشبيه ميكانيكي للدائرة التذبذبية هو البندول الزنبركي (الشكل 2).

التين ... 2 - بندول الربيع

يعتمد تواتر التذبذبات الحرة على وزن (أو كتلة) الوزن ومرونة الزنبرك. المرونة هي متبادلة المرونة وتميز مرونة الزنبرك في التمدد أو الانضغاط تحت تأثير القوة المطبقة. يعتمد مقدار المرونة على سمك ومادة السلك الزنبركي ، وقطر المنعطفات وعددها. إذا قمت بزيادة عدد الدورات بمقدار 4 مرات ، فستزيد المرونة بنفس المقدار ، وسيقل تردد التذبذب بمقدار مرتين. سيتم الحصول على نفس التغيير في التردد إذا زاد وزن الوزن بمقدار 4 مرات. لذلك ، باستخدام هذا البندول ، من السهل إظهار اعتماد تردد التذبذبات الحرة على معلمتين.

الشكل 1 - التذبذبات غير المخمد (أ) والمخفف (ب). دائرة مكافئة لدائرة حقيقية (ج)

في الواقع ، تتمتع الدائرة التذبذبية ببعض المقاومة النشطة ؛ يتم توزيعه بشكل رئيسي في الملف ، وكذلك في الأسلاك المتصلة ، وجزئيًا في المكثف. (الشكل 1 ج) يُظهر ما يسمى بالدائرة المكافئة لدائرة حقيقية ، حيث تظهر المقاومة النشطة r بشكل مشروط على أنها متصلة في سلسلة ، ويعتبر الملف والمكثف ليس لهما مقاومة نشطة. المقاومة النشطة تسمى مقاومة الخسارة.
هناك الأنواع التالية من فقد الطاقة الحالية للتردد اللاسلكي:

واحد). عند تسخين السلك ، والذي ، بسبب تأثير الجلد ، يكون له مقاومة نشطة أكبر من مقاومة التيار المباشر. تأثير الجلد (أو تأثير الجلد) هو أن التيار عالي التردد لا يمر عبر الحجم الكامل للسلك ، ولكن فقط من خلال طبقة رقيقة على السطح. نتيجة لذلك ، ينخفض ​​المقطع العرضي العامل للسلك وتزداد المقاومة. كلما زاد التردد ، كلما كانت الطبقة أرق التي يتدفق من خلالها التيار ، وزادت المقاومة.

2). لتسخين العوازل الصلبة ، حيث يتسبب مجال كهربائي متناوب في اهتزاز الجزيئات ، مصحوبًا بالاحتكاك المتبادل (التباطؤ العازل).

3). بالنسبة لتيارات التسرب الناشئة عن حقيقة أن العوازل الصلبة ليست عوازل مثالية.

4). لتسخين النوى المغناطيسية الحديدية المستخدمة لزيادة محاثة الملفات بسبب التخلف المغناطيسي والتيارات الدوامة (تيارات فوكو) الناشئة في النوى.

خمسة). على التيارات الدوامة في جميع الأجسام المعدنية القريبة من الدائرة وتتأثر بمجالها المغناطيسي المتناوب.

6). على دائرة إشعاع الموجات الكهرومغناطيسية.

7. بشأن نقل الطاقة إلى الدوائر الأخرى المرتبطة بهذه الدائرة.

تزداد جميع الخسائر في الحلقة مع زيادة التردد.

كل هذه الخسائر تعتبر معادلة للخسائر في بعض المقاومة النشطة. وبالتالي ، فإن المقاومة النشطة للدائرة تميز إجمالي فقدان الطاقة فيها.

تتسبب المقاومة النشطة في تلاشي النبضات: يتناقص اتساعها تدريجيًا ، وسرعان ما تصبح صغيرة جدًا بحيث يمكن اعتبار أن التذبذبات قد توقفت.

دائمًا ما تكون التذبذبات الحرة في الدائرة مخففة.

إن تخميد التذبذبات هو الأقوى ، وكلما زادت المقاومة النشطة. في (الشكل 1 6) ، يتم إعطاء الرسوم البيانية لتذبذبات الدائرة للعديد من المقاومة النشطة. يظل تردد التذبذب دون تغيير ، على الرغم من انخفاض السعة. إذا كانت المقاومة النشطة للدائرة كبيرة جدًا ، فإن التوهين يزداد كثيرًا بحيث لا تحدث التذبذبات على الإطلاق.

المقاومة النشطة لها بعض التأثير على وتيرة التذبذبات. كلما كان r أكبر ، قل التردد. لكن هذا التأثير ضئيل ولا يؤخذ في الاعتبار عمليا.
رياضياً ، يُقدَّر عادةً حجم توهين التذبذبات بنسبة المقاومة النشطة r إلى المقاومة المميزة ρ. تسمى هذه النسبة بتوهين الدائرة ويشار إليها بالحرف اليوناني δ (دلتا)

في الملامح الجيدة ، δ أقل من 0.01. ملامح الجودة المتوسطة لها δ من 0.05 إلى 0.01. إذا كانت أكبر من 0.06 ، فإن الدائرة تعتبر سيئة.

تتميز الخطوط أيضًا بتبادل التوهين ويسمى عامل الجودة أو جودة الكفاف. يتم الإشارة إلى هذه القيمة بالحرف Q وتساوي

كلما انخفض توهين الكفاف ، زادت جودته. تكون ملامح جودة القطر المتوسط ​​Q من 20 إلى 100. إذا كانت Q أكبر من 100 ، فإن الكفاف يعتبر جيدًا. الدوائر السيئة لها Q أقل من 20.

للاتصالات الراديوية ، من الضروري وجود تذبذبات غير مخمد. يمكن الحصول عليها عن طريق إضافة الطاقة بشكل دوري إلى الدائرة لتعويض الخسائر فيها.

يمكن القيام بذلك عن طريق توصيل مصدر emf بشكل دوري بالدائرة ، والتي ستعيد شحن المكثف. يجب إجراء مثل هذا الاتصال بتردد مساوٍ لتردد الدائرة ، وفي تلك الأرباع من الفترة التي يتم فيها شحن المكثف. بالطبع ، في هذه الحالة ، يجب أن تتوافق قطبية المصدر مع علامات الشحنات على المكثف. من الواضح أنه عند التردد العالي ، من المستحيل إجراء مثل هذا الاتصال يدويًا. من المستحيل أيضًا القيام بذلك تلقائيًا باستخدام مرحل كهرومغناطيسي ، والذي يحتوي على قصور ذاتي كبير. عند ترددات تصل إلى مئات الآلاف والملايين من هرتز ، لا يمكن استخدام سوى المصباح الإلكتروني أو جهاز أشباه الموصلات كمرحل تلقائي.

إذا كان مصدر الإشارة متصلاً بالتوازي مع العنصرين L و C ، فإن الدائرة تسمى بالتوازي.

عند الاتصال بالتوازي ، يكون الجهد الذي يعمل على L و C هو نفسه ، لكن التيارات المتدفقة في L و C مختلفة.

في دارة مثالية بلا خسارة ، إذا تساوت X C و X L (І С و L) ، يتحول التيار الإجمالي إلى 0 ، أي أن مقاومة الحلقة تقترب من اللانهاية.

إذا انخفض تردد الإشارة ، يصبح X C أكثر من X L ، لذلك أنا C< I L , то есть появляется ток отстающий на 90° от напряжения и следовательно сопротивление контура можно рассматривать как индуктивность.

في دارة حقيقية ، توجد خسائر مركزة بشكل أساسي في الملف L. في حالة وجود خسائر ، لم تعد مقاومة الدائرة عند تردد الطنين لانهائية.

مع الأخذ في الاعتبار الخسائر ، حتى عند الرنين (X L \ u003d X C) ، فإن التيار في الدائرة لا يساوي 0 ، ولكنه يساوي المكون النشط للتيار في دائرة الملف (I K \ u003d I L + I R).

إذا تم تغيير تردد الإشارة لأعلى ، فستزداد المقاومة X L وتنخفض X C. لذلك ، يزيد ويقل.

في الوقت نفسه ، ينمو تيار الحلقة أيضًا ويكتسب شخصية سعوية (زاوية إزاحة الطور φ بين الجهد والتيار تساوي 0) ، وتنخفض مقاومة الحلقة الإجمالية ، ويزداد العنصر التفاعلي.

إذا تم تقليل التردد ، فسوف ينخفض ​​X L ، ويزداد X C ، وبالتالي ستزيد L ، وستنخفض І С. التيار شائع ويصبح حثيًا (φ< 0). Резонансный ток растет, следовательно общее сопротивление (Z) контура уменьшается, а реактивное растет.

إذا تم تغيير التردد بشكل كبير، ثم يبدأ X في الانخفاض ، لأنه مع انخفاض التردد ، تقل المفاعلة الحثية ، ومع زيادة التردد ، تقل المفاعلة السعوية. وبالتالي ، عند تردد الطنين للدائرة ، تكون مقاومة الدائرة (Z) هي الأكبر ولها طابع نشط (φ بين الجهد والتيار تساوي 0) ، وعندما يتغير التردد ، ينخفض ​​بسرعة ويصبح معقدًا.

في الدائرة المتوازية ، كما هو الحال في الدائرة التسلسلية ، يكون شرط الرنين هو المساواة في التفاعلات.

لذلك ، بالنسبة للدائرة المتوازية ، تظل هذه التعبيرات لـ f 0 ، وعامل الممانعة والجودة.

على عكس الدائرة المتسلسلة في الدائرة المتوازية ، يوضح عامل الجودة عدد مرات التيار في عناصر الدائرة أكثر حداثةمصدر إشارة مستهلك.

يُشتق التعبير الرياضي لمقاومة الطنين لدائرة موازية (Z 0) من شرط أن يتم تحديد التيار في الفرع الاستقرائي I K بواسطة المقاومة المعقدة في هذا الفرع.

ومن بعد (لأن

مقاومة الرنين لدائرة موازية.

نظرًا لأن مقاومة الطنين للدائرة تعتمد على التردد ، فيمكن استخدامها لاستخراج إشارة الترددات المرغوبة.

بالإضافة إلى الدوائر التسلسلية والمتوازية ، التي تسمى الدوائر من النوع الأول ، غالبًا ما تستخدم الدوائر من النوع nth و nth في هندسة الراديو.

تتمثل إحدى ميزات الدوائر من النوع n في أنها تحتوي على ترددين طنين f 0seq و f 0par.

على سبيل المثال ، في دائرة ذات محاثين ، يمكنك تحديد مثل هذا التردد (seq) حيث يشكل L 2 و C دائرة تذبذبية متسلسلة ، ولكن عند ترددات أقل من seq ، يكون التفاعل الكلي للدائرة L 2 C (x ) له طابع سعوي. لذلك ، مع L 1 ، تشكل دائرة L 2 C دائرة تذبذبية متوازية. يتم تحديد تردد الرنين المتسلسل من الحالة:

الرنين المتوازي من الشرط:

وبالمثل ، في دائرة بها مكثفتان في الدائرة: C 2 L ، لوحظ رنين متسلسل تحت الشرط ωL = 1 / ωС 2 ورنين متوازي تحت الشرط .

المقاومة المكافئة للدارات من النوعين الثاني والثالث (R 0e) ، بالرنين المتوازي ، أقل من مقاومة الدائرة من النوع الأول مع نفس العناصر.

على سبيل المثال ، إذا كان في الدائرة من النوع n مع ملفين L 1 \ u003d L 2 \ u003d L ، ثم R 0e للدائرة من النوع الأول ، وبالنسبة للمحيط من النوع التاسع سيكون ، وهو أصغر بأربع مرات.

إذا أشرنا إلى النسبة - عامل التضمين ، فسنحصل على:

حيث p ≤ 1 - عامل التضمين.

هذه العلاقة صالحة أيضًا للدائرة من النوع III ذات المكثفين فقط في هذه الحالة:

يمكن أن نرى من التعبير * أنه بالنسبة للحلقة من النوعين n و n ، يتم إضعاف تأثير التحويل للحمل الخارجي بمقدار 1 / p 2 مرات.

سيؤدي التوصيل بدائرة متوازية (إما بمكثف منفصل أو محاثة) بمصدر إشارة بمقاومة داخلية R i أو مقاومة خارجية أخرى إلى تقليل مقاومته.

على سبيل المثال ، إذا كان مصدر إشارة ذو مقاومة R i = R 0e متصل بدائرة ذات مقاومة R 0e \ u003d p 2 / r ، فإن المقاومة المكافئة للدائرة ستنخفض إلى النصف (في )

لكن هذا يعادل حقيقة أن مقاومة الخسارة r قد تضاعفت في الدائرة.

بالتاليهناك علاقة عكسية بين تحويل المقاومة الخارجية ومقاومة الخسارة. وبالتالي ، إذا كانت مقاومة التحويل الخارجية Rsh متصلة بالدائرة المتوازية ، فهذا يعادل التشغيل مقاومة إضافيةفي سلسلة مع المحرِّض ، مما يؤدي إلى تدهور عامل جودة الدائرة.

على سبيل المثال ، هناك دائرة بها:

ρ \ u003d X L \ u003d X C \ u003d 100 أوم ، بتردد 1000 كيلو هرتز ، و r \ u003d 1 أوم.

ثم Q = ρ / 2 = 100 ، П = 2Δf = f 0 / Q = 1000/100 = 10KHz

R 0e \ u003d ρ 2 / r \ u003d 10 كيلو أوم.

إذا تم توصيل مصدر إشارة (على سبيل المثال ، هوائي) بمقاومة داخلية تبلغ 1100 أوم بهذه الدائرة ، فإن هذا يعادل تشغيل مقاومة خسارة إضافية.

وبالتالي ، زاد الإرسال بمقدار 10 مرات. إذا قمنا الآن بتوصيل الهوائي بصنبور من 1/10 ، إذن

في هذه الحالة ، لا يتمدد النطاق تقريبًا ، لكن الإشارة الواردة تضعف بسبب انخفاض الجهد عبر R i ، مع إدخال R صغير.

الدوائر التذبذبية ذات الصلة

تسمى الدوائر متصلة إذا تم نقل طاقة إحداها من خلال عنصر الاقتران إلى الثانية. يمكن أن يكون عنصر الاقتران ، على سبيل المثال ، مجالًا مغناطيسيًا يعبر لفائف ذبذبتين للدائرتين ، ويسمى هذا الاتصال بالمحول.

إذا تم تطبيق إشارة (U) على الدائرة الأولى بتردد مساوٍ لترددات الرنين لهذه الدوائر ، فسيظهر تيار I 1 في الدائرة الأولى ، بالتزامن مع المرحلة U. هذا التيار ينتج في الملف L 1 الفيض المغناطيسيФ ، الذي يعبر لفات الملف L 2 وسيتسبب في EMF للتحريض المتبادل U 1.2 فيه:

، لأن ، إذن ، حيث M هو الحث المتبادل.

سوف يتسبب هذا المجال الكهرومغناطيسي في تزامن I 2 في الطور مع U 1.2 (عند الرنين R نشط). سوف يتسبب التيار I 2 في الحث المتبادل EMF (U 2.1) للملف L 1.

يتم توجيه هذا الكهرومغناطيسي ضد U ، وبالتالي ينخفض ​​الجهد الكلي والتيار I 1. هذا يعادل حقيقة أن مقاومة الخسارة R n1 في الدائرة الأولية قد زادت. وهكذا ، فإن الدائرة الثانية ، كما كانت ، تقدم مقاومة في الأولى ، وكلما زاد المحاثة المتبادلة (M). إذا كان تردد الإشارة لا يتوافق مع ترددات الطنين للدوائر ، فإن المقاومة المقدمة سيكون لها مكونات نشطة ومتفاعلة.

إذا كانت الإشارة f< f 0 контуров, то их сопротивление имеет емкостной характер. При этом токи в обоих контурах опережают напряжения.ЭДС U 2,1 можно представить активной и реактивной составляющими. Действие активной составляющей (U 2.1А)можно расценивать, как активное вносимое сопротивление. а реактивной (U 2 . 1 Р),как реактивное вносимое сопротивление.

وبالتالي ، يتم توجيه المكون التفاعلي بنفس طريقة الحث الذاتي EMF U ، ثم يتم تلخيصها وهذا يعادل زيادة في الحث ، أي زيادة المقاومة الاستقرائية للملف. لذلك ، ساهم X - استقرائي.

إذا كانت الدوائر f C> f 0 ، فإن مقاومتها تكون حثيًا بطبيعتها ، وتكون التيارات في كلتا الدائرتين متخلفة عن الفولتية.

في هذه الحالة ، يحتوي EMF U 2.1 أيضًا على مكونات نشطة (U 2.1A) وتفاعلية (U 2.1 P) ، لذلك يتم إدخال المقاومة النشطة والمتفاعلة. علاوة على ذلك ، يتم توجيه المكون التفاعلي ضد EMF للحث الذاتي للملف L 1 ، أي أنه سيقلل من الجهد عليه ، وبالتالي ، فإن المقاومة التفاعلية المقدمة لها طابع سعوي.

مع أي نوع من الاتصال ، يتم تحديد درجة الاتصال بواسطة معامل الاتصال.

,

حيث X St هي مفاعلة عنصر الاقتران. X 1، X 2 - مفاعلة عناصر الدائرة التي لها نفس خصائص X St.

- لتوصيل المحولات:

.

- لاتصال المحول التلقائي:

- للتواصل داخل القدرة:

- للاقتران السعوي الخارجي:

كلما زادت الدرجةالاتصالات بين الدوائر (K sv) ، كلما زادت المقاومة المقدمة. نظرًا لأن المقاومة المقدمة لها طابع مختلف عن مقاومة الدائرة أثناء التفكيك (عند f< f 0 , X K - носит емкостный характер, Х внес - индуктивный и наоборот), то при увеличении К св на частотах отличных от резонансной, может выполняться условие Х внес - Х К = 0, то есть возникает резонанс.

في هذا الطريق، عند تردد أقل من f 0 ، تكون مقاومة الدائرة سعوية بطبيعتها ، ويكون إدخال X استقرائيًا ، وعند تردد معين f 1 يحدث صدى (تردد اتصال أقل). وعند تردد أعلى من f 0 ، تكون مقاومة الدائرة حثيًا بطبيعتها ، والمقدمة ذات طبيعة سعوية ، وقد يحدث صدى آخر عند f 2 (تردد الاتصال العلوي). في هذه الحالة ، إذا قمت بزيادة K sv ، فحينئذٍ قدم X زيادات وتغيرت ترددات الاتصال (تبتعد عن بعضها بالنسبة إلى f 0) ، وإذا خفضت K s ، فإن X تقدم أيضًا تناقصًا ثم تقترب ترددات الاتصال من f 0.

في بعض شارع K< К критич частоты связи (резонансы) вообще не возникают, так как Х внес < Х к.

عندما يكون K St> K حرجًا في شكل استجابة تردد على f حول ، يكون هناك انخفاض بسبب حقيقة أن R ساهم في الزيادة ويصبح أكبر من R ساهم في ترددات صدى التردد. عند K \ u003d K حرجة ، تم تقديم R \ u003d R p1. يتم استيفاء هذا الشرط أيضًا عند ترددات الاتصال.

يتم تحديد مؤشرات الجودة للدوائر المتصلة اعتمادًا على المتطلبات المفروضة عليها.

في أغلب الأحيان ، تكون الدوائر المقترنة مطلوبة لتوفير نطاق ترددي معين عند انحدار استجابة التردد العالي. في الدوائر المتصلة ، يتم تحديد P (النطاق) ليس فقط من خلال f 0 و Q ، ولكن أيضًا من خلال K St. مع اتصال صغير جدًا (K St< К критич) полоса связанных контуров меньше полосы одиночного контура почти в два раза. П св =0,64 П од (при К св << К критич).

مع زيادة K St ، يتمدد النطاق وعند K St = 0.68 K ، تكون القيمة الحرجة مساوية لنطاق دائرة مفردة P St = P od (عند K St = 0.68 K cr).

عند K sv = K sv ، P sv = 1.41P od.

مع زيادة K sv ، يتمدد P ومع انخفاض في استجابة التردد للدوائر المرتبطة إلى مستوى 0.707 K sv \ u003d 2.41K cr ، و P sv \ u003d 3.1P od.

لذلك ، على عكس الدوائر الفردية في الدوائر التذبذبية المقترنة ، يمكن التحكم في P عن طريق تغيير K St.

ميزة أخرى للدوائر المقترنة هي المنحدر الأعلى لمنحدرات استجابة التردد. يفسر ذلك حقيقة أن تيار الدائرة الثانية لا يعتمد فقط على f لمصدر الإشارة ، ولكن أيضًا على تيار الدائرة الأولى ، والتي تتناقص أيضًا مع التغيير في f.

اعتمادًا على ضبط الدوائر ، يتم تمييز الرنين الجزئي الأول والثاني الجزئي وكذلك الرنين الكامل والمعقد.

يُلاحظ الرنين الجزئي الأول إذا كان تردد توليف الدائرة الأولى يتطابق مع f لمصدر الإشارة ، بينما لا يتطابق تردد الثانية. في هذه الحالة ، عندما يتم فصل الدائرة الأولى ، ينخفض ​​تيارها (I 1) وبالتالي ينخفض ​​U 1.2 وتيار الدائرة الثانية (I 2) (يعتمد f 01 على f 02 ، لأنه يعتمد على X ext ، والذي يعتمد على و 02).

يُلاحظ الرنين الجزئي الثاني إذا كانت f للدائرة الثانية تتطابق مع f للإشارة ، بينما لا تتطابق f للأولى. ثم ، عند تفكيك الدائرة الثانية ، تتناقص I 2 ، لكن المقاومة التي أدخلتها في الدائرة الأولى تتناقص أيضًا ، وبالتالي يزداد التيار I 1.

من أجل الحصول على رنين كامل ، من الضروري ضبط كل دائرة على حدة إلى إشارة f ، مع اتصال صغير جدًا بينهما ، وبعد ذلك يمكنك زيادة K sv إلى K sv \ u003d K cr ، بينما المقاومة المقدمة ستكون غير مهمة و لن تظهر الرنين في ترددات الاتصال.

فقط بالرنين الكامل يمكن تحقيق أعلى كفاءة وأعلى قوة في الدائرة الثانية. مع زيادة K sv ، يزداد R ext ، وبالتالي ينخفض ​​I 1 الحالي.

مع زيادة K sv ، ينمو EMF للحث المتبادل U 1.2 ، مما يتسبب في تيار I 2. ولكن عند K sv> K cr الحالي I 2 ينخفض ​​بسبب يتناقص التيار I 1 أيضًا ، ويزداد إدخال R من الدائرة الأولى إلى الثانية

المرشحات الكهربائية وتصنيفها

المرشح الكهربائي هو جهاز يمرر إشارات بترددات معينة.

تُستخدم المرشحات الكهربائية بشكل شائع لعزل التوافقيات المرغوبة عن الإشارات غير الجيبية.

تشكل الترددات التي تمر (يجب أن تمر بها) المرشحات دون توهين ملحوظ عرض النطاق الترددي للمرشح.

الترددات التي لا تمر بها المرشحات تشكل نطاق توقف المرشح.

التردد الذي يفصل بين نطاق التمرير ونطاق الإيقاف يسمى تردد القطع.

اعتمادًا على الترددات التي يمر بها الفلتر ، توجد مرشحات تمرير منخفض وعالي ، بالإضافة إلى مرشحات تمرير النطاق وإعادة مرشحات إلكترونية.

يمكن تمييز أي مرشح إما بمعامل أو بتوهين الإدراج.

علاوة على ذلك ، في نطاق المرور ، يجب أن يكون معامل الإرسال بحد أقصى وثابت ، وفي نطاق التوقف - الحد الأدنى (صفر).

لا توفر جميع المرشحات الحقيقية كسبًا لنطاق التوقف صفريًا وكسبًا ثابتًا لنطاق المرور.

هناك عدة أنواع مختلفة من المرشحات. على سبيل المثال: RC ، LC ، CL ، الكوارتز ، كهرضغطية ، كهروميكانيكية ، إلخ.

في دائرة تذبذبية متوازية ، المحاثةإل, الاهلية من ومقاومة الخسارةR البخارمتصلة بالتوازي (الشكل 51). أصبحت هذه الدائرة التذبذبية منتشرة جدًا في الهندسة الراديوية. عند حساب مقاومة الدوائر التذبذبية المتوازية ، من الملائم البدء من قيم التوصيل ، لأنه في هذه الحالة يتم تقليل المشكلة إلى إضافة هذه القيم. يتم حساب قيمة التوصيل الكلي لدائرة دائرة تذبذبية متوازية بالصيغة:

منذ R = 1 / G. , ومن بعد

زاوية الطور:

عند تردد الطنين (ω 0) ، كلا التفاعلين متساويان في القيمة المطلقة:

لذلك ، فإن الصيغ الخاصة بحساب تردد الطنين هي نفسها بالنسبة للدوائر التذبذبية المتوازية والمتسلسلة. في دائرة تذبذبية متوازية ، يتبين أن التيارات الموجودة في الفروع ذات المقاومة التفاعلية س مرات أكبر من التيار في الفرع المشترك:

عندما يتم ضبط الدائرة المتوازية على تردد الطنين ، فإن التفاعلات تلغي بعضها البعض ، ويتم تحرير جهد الطنين على أزواج المقاومة النشطة R. تستخدم هذه الظاهرة في أجهزة الاستقبال وأجهزة الإرسال. مقاومة طنين لدائرة تذبذبية متوازية

أين: روبية- مقاومة الخسارة النشطة ، أوم. إل - الحث gn. من- الاهلية، F. تعتمد قيمة مقاومة الطنين على عامل جودة الدائرة:

أين: د - عامل فقدان الحلقة. إذا ، بضبط الدائرة على الرنين ، قم بتغيير السعة منبالقرب من تردد الطنين بحيث يكون الجهد على الدائرة 0.707 من قيمة الجهد الأقصى ، ثم يمكن العثور على مقاومة الطنين من التعبير

أين: ∆ ج- تغيير السعة ، F. عرض النطاق الترددي لدائرة الطنين المتوازية

إذا كان من الضروري زيادة عرض النطاق الترددي للدائرة التذبذبية المتوازية ، فيمكن القيام بذلك عن طريق تحويل الدائرة بمقاومة نشطة. حجم التحويلة

أين: إل - الحث ، gn ؛ من- الاهلية، F؛ روبية- مقاومة الخسارة المتسلسلة ، أوم. Rlهي مقاومة الخسارة المتسلسلة للملف المطلوبة للحصول على عرض النطاق الترددي المطلوب ، أوم في حالة استخدام العديد من الدوائر التذبذبية بنفس تردد الرنين ، على سبيل المثال ، في مستقبلات التضخيم المباشر متعددة الدوائر ، يتم تقليل عرض النطاق الترددي (مقارنةً بعرض النطاق لدائرة واحدة) دائرة مزدوجةالمتلقي هو عليه 0.642 ب, و في ثلاث حلقات - 0.51 ب يمكنك تغيير تردد الدائرة في نطاق معين باستخدام مكثف متغير. نطاق مكثف السعة:

C = C max - C دقيقة

أين: C max - السعة النهائية للمكثف ، ع. من دقيقة- السعة الأولية للمكثف ، ص. عند الحساب ، من الضروري مراعاة جميع السعات الأخرى المتصلة بالتوازي ، بما في ذلك سعة مكثف الانتهازي ج ص ، القدرة على التركيبسموالسعة الخاصة للمحث С إلى:

ج البخار \ u003d C ص + ج م + ج ك

مع الأخذ في الاعتبار السعة مع أزواج ، قيمة التغيير في سعة الدائرة التذبذبية

C \ u003d (C max + C steam) - (C min + C steam) \ u003d C end - C start ؛ C يخدع \ u003d C max + C أزواج ؛ بداية C = C min + C par.

أين: من البداية - السعة الأولية للدائرة التذبذبية ، ع. من يخدع- السعة النهائية للدائرة التذبذبية ، ص. يتم تحديد نسبة تداخل النطاق ، أي نسبة الحد الأدنى للتردد إلى الحد الأقصى لتردد الدائرة ، من الصيغة

وبالتالي ، للحصول ، على سبيل المثال ، على نسبة التردد 1: 3 ، فمن الضروري ضمان نسبة القدرات 1: 9 . يتم حساب المحاثة الموازية المطلوبة بالصيغة:

أين: f max - أقصى تردد ، كيلوهرتز من البداية - السعة الأولية ، ص عند الضبط ، يتم تنفيذ الإعداد الدقيق للحد الأعلى للنطاق بواسطة مكثف ضبط بمكثف متغير مسحوب بالكامل. عادة ما تكون مقاومة الطنين لدائرة طنين متوازية عالية. إذا كان من الضروري توصيل مقاومة بالدائرة ، تكون قيمتها صغيرة مقارنة بمقاومة الدائرة عند الرنين ، فمن الضروري تحديد طريقة التوصيل المناسبة ، حيث سيتم إدخال التوهين غير المقبول في الدائرة. يمكنك تطبيق المحولات والمحول الذاتي والاقتران السعوي. ومن الأمثلة على ذلك اقتران الحلقة بالحث على الهوائي وتوصيل الكاشف بجزء من ملف حلقة التردد الوسيطة في مستقبل التغاير الفائق. على التين. يوضح الشكل 52 حالة مماثلة لتوصيل مقاومة تحميل منخفضة المقاومة R n بالدائرة عن طريق الصنبور. يتم تحويل المقاومة وفقًا لنسبة التحويل

إذا كان Rн - المقاومة الأومية ، ثم يتم تحديد مقاومة الدائرة الناتجة بواسطة الصيغة

حيث R res هي مقاومة الطنين للدائرة الموازية مع إيقاف تشغيل المقاومة آكانيوز. مقاومةقطع R ومقاومة الحمل المعاد حسابها R n n 2 موضحة في الشكل. 52 سطرًا متقطعًا. عند التفكير في دائرة تيار مستمر ، أشرنا إلى أن مولدًا بمقاومة داخلية R i يعطي أقصى طاقة لمقاومة الحمل R n إذا كان R i = R n.

مرشحات RC و LC - أحكام عامة ، مرشحات RC ، مرشحات LC المخففات ، مطابقة المصدر مع الحمل من حيث الطاقة والتيار والجهد المعلمات الأساسية لهوائيات الإرسال ، معلمات هوائيات الاستقبال ، هوائيات الهزاز ، الهوائيات الحلقية ، هوائيات الاستقبال الفريتية ، الصيغ لحساب الهوائيات الهزازة انتشار موجات الراديو في مساحة خالية - الأحكام العامة، الغلاف الأيوني وتأثيره على انتشار الموجات الراديوية ، انكسار وانعكاس الموجات الراديوية في طبقة الأيونوسفير ، سمات انتشار الموجات الطويلة والطويلة للغاية ، سمات انتشار الموجات المتوسطة ، سمات انتشار الموجات القصيرة ، انتشار الموجات موجات ULTRASHORT في الفضاء السطحي ، وانتشار موجات الراديو فوق سطح الأرض ، والاستقبال بعيد المدى تعتبر الدائرة الكهربائية التذبذبية عنصرًا لا غنى عنه في أي جهاز استقبال لاسلكي ، بغض النظر عن مدى تعقيدها. بدون دائرة متذبذبة ، يكون استقبال إشارات محطة الراديو أمرًا مستحيلًا بشكل عام. أبسط دائرة تذبذبية كهربائية (الشكل 20) هي دائرة مغلقة تتكون من مغو إل والمكثف ج. في ظل ظروف معينة ، يمكن أن تحدث التذبذبات الكهربائية وتستمر فيها. لفهم جوهر هذه الظاهرة ، قم أولاً بإجراء عدة تجارب باستخدام بندول الخيط (الشكل 21). على خيط طوله 100 سم ، علق كرة مشكلة من البلاستيسين ، أو وزن آخر يزن 20 ... 40 جم. أخرج البندول من التوازن ، وباستخدام ساعة بيد ثانية ، احسب عدد التذبذبات الكاملة التي تحدثها في اللحظة. حوالي 30. لذلك ، فإن التردد الطبيعي لتذبذب هذا البندول هو 0.5 هرتز ، والفترة (وقت التذبذب الكامل) هي 2 ثانية. خلال هذه الفترة ، تنتقل الطاقة الكامنة للبندول مرتين إلى الحركية ، وتنتقل الحركية إلى الجهد. اقطع خيط البندول إلى نصفين. سيزداد التردد الطبيعي لتذبذبات البندول بمقدار مرة ونصف وستنخفض فترة التذبذبات بنفس المقدار. الخلاصة: مع انخفاض طول البندول ، يزداد تواتر التذبذبات الطبيعية ، وتقل الفترة بشكل متناسب. من خلال تغيير طول التعليق البندول ، تأكد من أن التردد الطبيعي للتذبذب هو 1 هرتز (تذبذب كامل واحد في الثانية). يجب أن يكون هذا بطول خيط يبلغ حوالي 25 سم ، وفي هذه الحالة تكون فترة اهتزاز البندول 1 ثانية. اهتزازات بندول الخيط مبللة. الاهتزازات الحرة لأي جسم مخمد دائمًا. لا يمكن أن تصبح غير مثبطة إلا إذا تم دفع البندول قليلاً في الوقت المناسب مع اهتزازاته ، وبالتالي تعويض الطاقة التي يبذلها في التغلب على المقاومة التي يمارسها الهواء والاحتكاك. يعتمد التردد الطبيعي للبندول على كتلته وطول التعليق. الآن قم بتمديد حبل رفيع أو خيوط أفقيًا. اربط نفس البندول بالنقالة (شكل 22). قم برمي بندول آخر مشابه على الحبل ، ولكن بخيط أطول. يمكن تغيير طول تعليق هذا البندول عن طريق سحب الطرف الحر للخيط باليد. اجعله يتحرك في حركة تذبذبية. في هذه الحالة ، سيبدأ البندول الأول أيضًا في التذبذب ، ولكن بمقياس أصغر (سعة). بدون إيقاف اهتزازات البندول الثاني ، قلل تدريجياً من طول تعليقه - ستزداد سعة اهتزازات البندول الأول. في هذه التجربة التي توضح صدى التذبذبات ، يكون البندول الأول هو مستقبل التذبذبات الميكانيكية التي يثيرها البندول الثاني - مرسل هذه التذبذبات. السبب في إجبار البندول الأول على التأرجح هو التذبذبات الدورية للتمديد بتردد يساوي تردد التذبذب للبندول الثاني. سيكون للتذبذبات القسرية للبندول الأول سعة قصوى فقط عندما يتزامن ترددها الطبيعي مع تردد التذبذب للبندول الثاني. التردد الطبيعي والتذبذبات القسرية والرنين ، التي لاحظتها في هذه التجارب ، هي ظواهر من سمات الدائرة الكهربائية التذبذبية. التذبذبات الكهربائية في الدائرة. لإثارة التذبذبات في الدائرة ، من الضروري شحن مكثفها من مصدر جهد ثابت ، ثم إيقاف تشغيل المصدر وإغلاق الدائرة (الشكل 23). من هذه اللحظة فصاعدًا ، سيبدأ المكثف في التفريغ من خلال المحرِّض ، مما يخلق تيارًا ينمو بقوة في دائرة الدائرة ؛ وحول المحرِّض - المجال المغناطيسي للتيار. عندما يتم تفريغ المكثف تمامًا ويصبح التيار في الدائرة مساويًا للصفر ، سيكون المجال المغناطيسي حول الملف هو الأقوى - تم تحويل الشحنة الكهربائية للمكثف إلى مجال مغناطيسي للملف. سوف يسير التيار في الدائرة في نفس الاتجاه لبعض الوقت ، ولكن بسبب انخفاض الطاقة بالفعل حقل مغناطيسي، المتراكمة بواسطة الملف ، وسيبدأ المكثف في الشحن. بمجرد اختفاء المجال المغناطيسي للملف ، سيتوقف التيار في الدائرة للحظة. ولكن بحلول هذه اللحظة ، سوف يعاد شحن فوطة المكثف ، وبالتالي فإن التيار سوف يتدفق مرة أخرى في دائرة الدائرة ، ولكن في الاتجاه المعاكس. نتيجة لذلك ، تحدث التذبذبات في الدائرة التيار الكهربائي، تدوم حتى يتم استخدام الطاقة المخزنة بواسطة المكثف للتغلب على مقاومة موصلات الدائرة. تكون التذبذبات الكهربائية التي يتم تحفيزها في الدائرة بواسطة شحنة المكثف مجانية ، وبالتالي فهي مخففة. عن طريق شحن المكثف مرة أخرى ، يمكن إثارة سلسلة جديدة من التذبذبات المخمدة في الدائرة. قم بتوصيل سماعات الرأس الكهرومغناطيسية بالبطارية 3336 لتر. في اللحظة التي يتم فيها إغلاق الدائرة ، سيظهر صوت يشبه نقرة في الهواتف. يتم سماع نفس النقرة عند فصل الهواتف عن البطارية. اشحن مكثفًا ورقيًا بأكبر سعة ممكنة من هذه البطارية ، ثم افصل البطارية ، وقم بتوصيل نفس الهواتف بها. سوف تسمع نغمة قصيرة منخفضة على الهواتف. لكن في الوقت الحالي يتم فصل الهواتف عن المكثف ، لن يكون هناك مثل هذا الصوت. في أول هذه التجارب ، كانت النقرات في الهواتف نتيجة التذبذبات المفردة لأغشيتها عندما تتغير قوة المجالات المغناطيسية لملفات الأنظمة الكهرومغناطيسية للهواتف في لحظات ظهور واختفاء التيار فيها. في التجربة الثانية ، الصوت في الهواتف هو اهتزازات أغشيتها تحت تأثير الحقول المغناطيسية المتناوبة لملفات الهاتف. يتم إنشاؤها عن طريق اندفاع قصير من التذبذبات المخففة ذات التردد المنخفض للغاية ، متحمس فيها. هذه الدائرة بعد توصيل مكثف مشحون. تردد طبيعي التذبذبات الكهربائيةفي الدائرة يعتمد على محاثة ملفها وسعة المكثف. كلما كانت أكبر ، كلما انخفض تردد التذبذب في الدائرة ، وعلى العكس من ذلك ، كلما كانت أصغر ، زاد تردد التذبذب في الدائرة. من خلال تغيير الحث (عدد الدورات) للملف وسعة المكثف ، من الممكن تغيير تردد التذبذبات الكهربائية الطبيعية في الدائرة على نطاق واسع. من أجل عدم إخماد التذبذبات القسرية في الدائرة ، يجب تجديد الدائرة بطاقة إضافية في الوقت المناسب مع التذبذبات الموجودة فيها. بالنسبة لدائرة الاستقبال ، يمكن أن يكون مصدر هذه الطاقة عبارة عن تذبذبات كهربائية عالية التردد ناتجة عن موجات الراديو في هوائي جهاز الاستقبال اللاسلكي. الدائرة في مستقبل الراديو. إذا قمت بتوصيل هوائي وأرضي ودائرة مكونة من صمام ثنائي يعمل ككاشف وهواتف للدائرة التذبذبية ، فستحصل على أبسط مستقبل لاسلكي - كاشف واحد (الشكل 24). بالنسبة للدائرة التذبذبية لمثل هذا المستقبل ، استخدم ملف الحث الذي قمت بلفه أثناء ورشة العمل الثالثة. مكثف متغير (جي2) على نحو سلس و الكون المثالىقم بعمل دائرة لتردد محطة الراديو من لوحين من القصدير ، موصلات لحام لهم. بين الألواح ، حتى لا تغلق ، ضع ورقة من الكتابة الجافة أو ورق الصحف. ستكون سعة هذا المكثف أكبر ، وكلما زادت مساحة التداخل المتبادل بين الألواح وصغر المسافة بينهما. مع حجم اللوحة 150 × 250 مم والمسافة بينهما تساوي سمك الورق ، يمكن أن تكون السعة الأكبر لمثل هذا المكثف 400 ... 450 بيكو فاراد ، والتي تناسبك ، وأصغرها هي بضع بيكوفاراد. هوائي مؤقت (دبليو1) قطعة من الأسلاك بطول 10 ... 15 مترًا معلقة على ارتفاع 10 ... 12 مترًا ، يمكن أن تكون معزولة جيدًا عن الأرض وعن جدران المبنى. دور الكاشف (السادس) يمكن إجراء الصمام الثنائي النقطي ، على سبيل المثال ، سلسلة D9 أو D2 مع أي فهرس حرف. في 1- السماعات الكهرومغناطيسية عالية أوم (مع ملفات مغناطيسية كهربائية ذات مقاومة التيار المباشر 1500 ... 2200 أوم) ، على سبيل المثال ، نوع TON-1. قم بتوصيل مكثف بالتوازي مع الهواتف (شمال غرب)بسعة 3300 ... 6200 pF. يجب أن تكون جميع التوصيلات موثوقة كهربائيًا. أفضل إذا كانت ملحومة. بسبب اتصال سيءفي أي من الاتصالات ، لن يعمل جهاز الاستقبال. لن يعمل جهاز الاستقبال حتى في حالة وجود دوائر قصيرة أو اتصالات غير صحيحة في دوائره. يتم ضبط دارة المستقبل على تردد محطة الراديو: خشن - عن طريق تغيير مفاجئ في عدد لفات الملف المتضمن في الدائرة (كما هو موضح في الشكل 24 بخط متقطع بسهم) ؛ سلس ودقيق - عن طريق تغيير سعة المكثف عن طريق إزاحة إحدى لوحاته بالنسبة إلى الأخرى. إذا كنت في المدينة أو المنطقة أو المنطقة التي تعيش فيها ، فهناك محطة راديو طويلة الموجة (735.3 ... 2000 متر ، والتي تتوافق مع ترددات 408 ... (186.9 ... 571.4 مترًا ، والتي تتوافق مع ترددات 1.608 ميجا هرتز . „525 كيلو هرتز) ، ثم جزء فقط من المنعطفات. مع سماع الإرسالات المتزامنة لمحطتين راديو ، قم بتشغيل مكثف بسعة 62 ... 82 pF بين الهوائي والدائرة (في الشكل 24 - مكثف C1 ، موضحة بخطوط متقطعة). من هذا ، سينخفض ​​حجم صوت الهواتف إلى حد ما ، لكن انتقائية (انتقائية) جهاز الاستقبال ، أي قدرته على ضبط الصوت من محطات التداخل ، ستتحسن. كيف يعمل هذا المستقبل بشكل عام؟ تثير التذبذبات عالية التردد المعدلة ، التي تحدث في سلك الهوائي بواسطة موجات الراديو من العديد من المحطات ، تذبذبات ترددات واتساعات مختلفة في دائرة الاستقبال ، والتي تشمل الهوائي نفسه. في الدائرة ، ستحدث أقوى التذبذبات فقط عند التردد الذي يتم ضبطه على الرنين. تضعف الدائرة اهتزازات جميع الترددات الأخرى. كلما كان الكفاف أفضل (أكثر جودة) ، زاد وضوحه في إبراز التذبذبات المقابلة لتذبذبات تردده ، وزاد اتساعها. كاشف أيضا عنصر مهمالمتلقي. يمتلك الموصلية الحالية من جانب واحد ، فإنه يصحح التذبذبات المعدلة عالية التردد القادمة إليها من الدائرة التذبذبية ، وتحويلها إلى ترددات منخفضة ، أي الصوت ، وتذبذبات التردد ، والتي تحولها الهواتف إلى اهتزازات صوتية. مكثف شمال غرب ،متصل بالتوازي مع الهواتف - عنصر إضافي لجهاز الاستقبال: عن طريق تلطيف تموجات التيار المصحح بواسطة الكاشف ، فإنه يحسن ظروف عمل الهواتف. قم ببعض التجارب. 1. بعد ضبط جهاز الاستقبال على محطة الراديو ، أدخل مسمارًا سميكًا في الملف ، ثم اضبط الدائرة باستخدام مكثف متغير لاستعادة الحجم السابق للهواتف. 2. افعل الشيء نفسه ، ولكن بدلاً من مسمار ، خذ قضيبًا نحاسيًا أو نحاسيًا. 3. قم بتوصيله بالملف الحلقي بدلاً من مكثف متغير مثل مكثف ثابت (اختره تجريبياً) بحيث يتم ضبط جهاز الاستقبال على تردد المحطة المحلية. تذكر النتائج النهائية لهذه التجارب. عند إدخال قلب معدني في الملف ، لاحظت ، بالطبع ، أن التردد الطبيعي للدائرة يتغير: قلب الفولاذ يقلل التردد الطبيعي للتذبذبات في الدائرة ، بينما النحاس أو النحاس الأصفر ، على العكس من ذلك ، يزيدها . يمكن الحكم على ذلك من خلال حقيقة أنه في الحالة الأولى ، لضبط الحلقة على إشارات نفس المحطة ، يجب تقليل سعة مكثف الحلقة ، وفي الحالة الثانية ، زيادتها. لفائف حلقة مع نواة عالية التردد. الغالبية العظمى من الملفات الكنتورية للمستقبلات الحديثة لها نوى عالية التردد ، عادة من الفريت ، على شكل قضبان أو أكواب أو حلقات. بالإضافة إلى ذلك ، تعتبر قضبان الفريت من العناصر الأساسية لدوائر الإدخال لجميع الترانزستور المحمولة وما يسمى بمستقبلات "الجيب". النواة عالية التردد ، كما هي ، "تثخن" خطوط المجال المغناطيسي للملف ، مما يزيد من عامل الحث والجودة. بالإضافة إلى ذلك ، يسمح لك القلب المتحرك بضبط محاثة الملف ، والتي تُستخدم لضبط الدوائر على تردد معين ، وفي بعض الأحيان حتى ضبط الدوائر على ترددات محطات الراديو. كتجربة ، قم بعمل جهاز استقبال بدائرة تذبذبية ، قضيب حديدي قابل للضبط من العلامة التجارية 400NN أو 600NN ، بطول 120 ... 150 مم (الشكل 25). تستخدم هذه القضبان للهوائيات المغناطيسية لمستقبلات الترانزستور. من شريط من الورق ، قم بلفه حول القضيب 3 ... 4 مرات ، قم بالغراء وجففه جيدًا بطول 80 ... 90 مم. يجب أن يدخل القضيب بحرية داخل الغلاف. اقطع 9 ... 10 حلقات من الورق المقوى وألصقها بالغلاف على مسافة 6 ... 7 مم عن بعضها البعض. على الإطار المقطوع الناتج ، قم بالرياح 300 ... 350 لفة من سلك PEV أو PEL أو PELSHO 0.2 ... 0.25 ، ووضعها في 35 ... 40 لفة في كل قسم. من 35 ... 40 - ومن 75 ... 80th ، قم بعمل نقرتين على شكل حلقات لتتمكن من تغيير عدد لفات الملف المتضمن في الدائرة. قم بتوصيل الهوائي بالملف والتأريض ودائرة هاتف الكاشف. كلما زاد عدد دورات الملف التي ستشارك في تشغيل الدائرة وكلما زاد عمق إدخال قضيب الفريت في الملف ، كلما طالت مدة ضبط جهاز الاستقبال على الطول الموجي. يعمل مستقبل الكاشف فقط بسبب الطاقة الكهرومغناطيسية المنبعثة من هوائي مرسل محطة الراديو. لهذا السبب لا تبدو الهواتف عالية. لزيادة حجم مستقبل الكاشف ، تحتاج إلى إضافة مكبر للصوت إليه ، على سبيل المثال ، واحد الترانزستور. الأدب: بوريسوف في جي. تطبيقي لهواة الراديو المبتدئين ، الطبعة الثانية ، منقحة. وإضافية - م: دوزاف ، 1984. 144 ص ، ص. 55 كيلو. الدائرة التذبذبية المتسلسلة هي أبسط دارة طنين (متذبذبة). وهو يتألف من دائرة تذبذبية متسلسلة ، من محاثات ومكثفات متصلة بالسلسلة. عندما يتم تطبيق جهد متناوب (متناسق) على مثل هذه الدائرة ، فإن تيارًا متناوبًا سيتدفق عبر الملف والمكثف ، ويتم حساب قيمته وفقًا لقانون أوم: أنا \ u003d U / X Σ، أين X Σ- مجموع تفاعلات الملف والمكثف المتصلين على التوالي (يتم استخدام وحدة الجمع). لتحديث ذاكرتنا ، دعنا نتذكر كيف تعتمد تفاعلات مكثف ومحث على تردد الجهد المتردد المطبق. بالنسبة للمغث ، سيبدو هذا الاعتماد كما يلي: يمكن أن نرى من الصيغة أنه كلما زاد التردد ، تزداد مفاعلة المحرِّض. بالنسبة للمكثف ، فإن الاعتماد على إعادة مقاومة نشطةسيبدو التردد كما يلي: على عكس المحاثة ، يقوم المكثف بالعكس - كلما زاد التردد ، تقل المفاعلة. يمثل الشكل التالي بيانياً تبعيات تفاعلات الملف X لامومكثف X جمن التردد الدوري (الدائري) ω ، وكذلك رسم بياني للاعتماد على التردد ω مجموعهم الجبري X Σ. يوضح الرسم البياني ، في الواقع ، الاعتماد على تردد التفاعل الكلي لدائرة تذبذبية متسلسلة. يمكن أن نرى من الرسم البياني أنه عند بعض التردد ω = ω ص، حيث تكون تفاعلات الملف والمكثف متساوية في القيمة المطلقة (متساوية في القيمة ، ولكن العكس في الإشارة) ، المقاومة الكاملةالسلسلة تذهب إلى الصفر. عند هذا التردد ، يتم ملاحظة الحد الأقصى للتيار في الدائرة ، والذي يقتصر فقط على الخسائر الأومية في المحرِّض (أي المقاومة النشطة لسلك لف الملف) والمقاومة الداخلية للمصدر الحالي (المولد). يسمى هذا التردد الذي تُلاحظ فيه الظاهرة المدروسة ، ويسمى الرنين في الفيزياء ، تردد الرنين أو التردد الطبيعي لتذبذبات الدائرة. يمكن أيضًا أن نرى من الرسم البياني أنه عند الترددات التي تقل عن تردد الرنين ، تكون مفاعلة الدائرة التذبذبية التسلسلية سعوية بطبيعتها ، وفي الترددات الأعلى تكون حثيًا. بالنسبة لتردد الطنين نفسه ، يمكن حسابه باستخدام معادلة طومسون ، والتي يمكننا اشتقاقها من الصيغ الخاصة بتفاعلات المحرِّض والمكثف ، معادلة تفاعلهما مع بعضهما البعض: يوضح الشكل الموجود على اليمين الدائرة المكافئة لدائرة طنين متسلسلة ، مع مراعاة الخسائر الأومية. صمتصل بمولد جهد توافقي مثالي بسعة يو. يتم تحديد المقاومة الإجمالية (الممانعة) لهذه الدائرة من خلال: Z = (R 2 + X Σ 2)، أين X Σ = L-1 / C. عند تردد الرنين ، عندما تكون قيم تفاعل الملف XL = ωLومكثف X С = 1 / ωСمتساوية في القيمة المطلقة ، القيمة X Σيتلاشى (وبالتالي ، تكون مقاومة الدائرة نشطة تمامًا) ، ويتم تحديد التيار في الدائرة من خلال نسبة سعة جهد المولد إلى مقاومة الخسائر الأومية: أنا = U / R.. في الوقت نفسه ، ينخفض ​​نفس الجهد على الملف وعلى المكثف ، حيث يتم تخزين الطاقة الكهربائية التفاعلية. U L \ u003d U C \ u003d IX L \ u003d IX C.. عند أي تردد آخر غير التردد الرنان ، فإن الفولتية على الملف والمكثف ليست متماثلة - يتم تحديدها من خلال سعة التيار في الدائرة وقيم وحدات التفاعل X لامو X جلذلك ، عادةً ما يُطلق على الرنين في سلسلة دارة تذبذبية اسم رنين الجهد. تردد الطنين للدائرة هو التردد الذي تكون فيه مقاومة الدائرة لها طابع نشط (مقاوم). حالة الرنين هي مساواة تفاعلات المحرِّض والسعة. واحدة من أهم المعلمات للدائرة التذبذبية (باستثناء ، بالطبع ، تردد الطنين) هي خاصية المقاومة (أو الموجة). ρ وعامل الجودة للدائرة س. المقاومة المميزة (الموجة) للدائرة ρ تسمى قيمة مفاعلة السعة ومحاثة الدائرة عند تردد الرنين: ρ = X L = X Cفي ω = ω ص. يمكن حساب الممانعة المميزة على النحو التالي: ρ = √ (L / C). مقاومة مميزة ρ هو مقياس كمي لتقدير الطاقة المخزنة بواسطة العناصر التفاعلية للدائرة - الملف (طاقة المجال المغناطيسي) W L = (LI 2) / 2ومكثف (طاقة المجال الكهربائي) W C = (CU 2) / 2. نسبة الطاقة المخزنة بواسطة العناصر التفاعلية للدائرة إلى طاقة الخسائر الأومية (المقاومة) خلال الفترة تسمى عادة عامل الجودة سالكنتور ، الذي يُترجم حرفياً من باللغة الإنجليزيةلتقف على "الجودة". عامل الجودة للدائرة التذبذبية- خاصية تحدد سعة وعرض استجابة التردد للرنين وتوضح عدد المرات التي يكون فيها احتياطي الطاقة في الدائرة أكبر من فقدان الطاقة في فترة واحدة من التذبذب. يأخذ عامل الجودة في الاعتبار وجود مقاومة حمل نشطة ص. بالنسبة لدائرة تذبذبية متسلسلة في دارات RLC ، حيث يتم توصيل العناصر الثلاثة جميعها في سلسلة ، يتم حساب عامل الجودة: أين ص, إلو ج المعاملة بالمثل لعامل الجودة د = 1 / سيسمى حلقة التخميد. لتحديد عامل الجودة ، عادة ما تستخدم الصيغة س = ρ / ص، أين ص- مقاومة الخسائر الأومية للدائرة ، التي تميز قوة المقاومة (الخسائر النشطة) للدائرة ف \ u003d أنا 2 ص. يتراوح عامل الجودة للدوائر التذبذبية الحقيقية ، المصنوعة على محاثات ومكثفات منفصلة ، من عدة وحدات إلى مئات أو أكثر. يمكن أن يصل عامل الجودة للأنظمة التذبذبية المختلفة المبنية على مبدأ الكهروإجهادية والتأثيرات الأخرى (على سبيل المثال ، رنانات الكوارتز) إلى عدة آلاف أو أكثر. عادة ما يتم تقييم خصائص التردد للدارات المختلفة في التكنولوجيا باستخدام خصائص تردد الاتساع (AFC) ، بينما تعتبر الدوائر نفسها شبكات ذات أربعة أطراف. توضح الأشكال أدناه أبسط رباعي أقطاب يحتويان على دائرة تذبذبية متسلسلة واستجابة التردد لهذه الدوائر ، والتي تظهر (موضحة بخطوط صلبة). على المحور الرأسي للرسوم البيانية لاستجابة التردد ، يتم رسم قيمة معامل نقل الجهد للدائرة K ، مما يوضح نسبة جهد الخرج للدائرة إلى المدخلات. بالنسبة للدوائر السلبية (أي التي لا تحتوي على عناصر تضخمية ومصادر طاقة) ، القيمة للا يتجاوز واحد. ستكون مقاومة التيار المتردد للدائرة الموضحة في الشكل ضئيلة عند تردد تأثير مساوٍ لتردد الطنين في الدائرة. في هذه الحالة ، يكون معامل النقل للدائرة قريبًا من الوحدة (تحددها الخسائر الأومية في الدائرة). عند الترددات التي تختلف كثيرًا عن الترددات الرنانة ، تكون مقاومة الدائرة للتيار المتردد كبيرة جدًا ، وبالتالي ، سينخفض ​​معامل نقل الدائرة إلى الصفر تقريبًا. عند الرنين في هذه الدائرة ، يكون مصدر إشارة الإدخال في الواقع قصير الدائرة بواسطة مقاومة حلقة منخفضة ، ونتيجة لذلك ينخفض ​​كسب مثل هذه الدائرة عند تردد الطنين إلى الصفر تقريبًا (مرة أخرى ، بسبب وجود مقاومة خسارة محدودة ). على العكس من ذلك ، عند ترددات إجراء الإدخال التي تختلف اختلافًا كبيرًا عن الرنين ، يتضح أن معامل النقل للدائرة قريب من الوحدة. تُستخدم خاصية الدائرة التذبذبية لتغيير معامل الإرسال بشكل كبير عند الترددات القريبة من الطنين على نطاق واسع في الممارسة عندما يكون مطلوبًا لعزل إشارة بتردد معين من العديد من الإشارات غير الضرورية الموجودة في ترددات أخرى. لذلك ، في أي جهاز استقبال راديو ، بمساعدة الدوائر التذبذبية ، يتم توفير ضبط تردد محطة الراديو المطلوبة. تسمى خاصية الدائرة التذبذبية لفرد تردد واحد من مجموعة الانتقائية أو الانتقائية. في هذه الحالة ، عادةً ما يتم تقدير شدة التغيير في معامل الإرسال للدائرة عندما يتم فصل تردد التأثير عن الرنين باستخدام معلمة تسمى عرض النطاق الترددي. عرض النطاق الترددي هو نطاق التردد الذي لا يتجاوز فيه النقصان (أو الزيادة ، اعتمادًا على نوع الدائرة) معامل الإرسال بالنسبة لقيمته عند تردد الطنين 0.7 (3 ديسيبل). تُظهر الخطوط المنقطة على الرسوم البيانية استجابة التردد للدوائر نفسها تمامًا ، والدوائر التذبذبية التي لها نفس ترددات الطنين كما في الحالة التي تمت مناقشتها أعلاه ، ولكن مع عامل جودة أقل (على سبيل المثال ، ملفوف ملفوف بسلك ذات مقاومة عالية للتيار المباشر). كما يتضح من الأشكال ، في هذه الحالة ، يتوسع عرض النطاق الترددي للدائرة وتتدهور خصائصها الانتقائية (الانتقائية). بناءً على ذلك ، عند حساب وتصميم الدوائر التذبذبية ، من الضروري السعي لزيادة عامل الجودة. ومع ذلك ، في بعض الحالات ، على العكس من ذلك ، يجب الاستهانة بعامل جودة الدائرة (على سبيل المثال ، من خلال تضمين مقاومة مقاومة صغيرة في سلسلة مع المحرِّض) ، مما يجعل من الممكن تجنب تشوهات إشارات النطاق العريض. على الرغم من أنه إذا كان مطلوبًا من الناحية العملية عزل إشارة النطاق العريض بدرجة كافية ، فإن الدوائر الانتقائية ، كقاعدة عامة ، لا تُبنى على دوائر تذبذبية مفردة ، ولكن على أنظمة تذبذبية مقترنة أكثر تعقيدًا (متعددة الدوائر) ، بما في ذلك. مرشحات متعددة الطبقات. دارة تذبذبية متوازية في العديد من أجهزة الهندسة الراديوية ، جنبًا إلى جنب مع الدوائر التذبذبية التسلسلية ، غالبًا ما تستخدم الدوائر التذبذبية المتوازية (حتى أكثر من التسلسلية) ، ويوضح الشكل مخططًا تخطيطيًا لدائرة تذبذبية متوازية. هنا ، هناك عنصرين تفاعلين لهما تفاعلات مختلفة متصلان بشكل متوازٍ.كما تعلم ، عندما تكون العناصر متصلة بالتوازي ، من المستحيل إضافة مقاوماتها - يمكنك فقط إضافة الموصلات. يوضح الشكل التبعيات الرسومية للتوصيلات التفاعلية للمحث ب ل = 1 / Lمكثف في C = -C، وكذلك الموصلية الكلية في Σ، هذان العنصران ، وهما التوصيل التفاعلي لدائرة تذبذبية متوازية. وبالمثل ، بالنسبة للدائرة التذبذبية المتسلسلة ، هناك تردد معين ، يسمى الطنين ، حيث تكون التفاعلات (وبالتالي الموصلات) للملف والمكثف هي نفسها. عند هذا التردد ، تختفي الموصلية الكلية للدارة التذبذبية المتوازية دون خسائر. هذا يعني أنه عند هذا التردد ، تتمتع الدائرة التذبذبية بمقاومة كبيرة بشكل لا نهائي للتيار المتردد. إذا قمنا ببناء اعتماد تفاعل الدائرة على التردد س Σ = 1 / ب Σ، هذا المنحنى الموضح في الشكل التالي عند هذه النقطة ω = ω صسيحدث انقطاع من النوع الثاني. مقاومة الدائرة التذبذبية الموازية الحقيقية (أي مع الخسائر) ، بالطبع ، لا تساوي اللانهاية - إنها أصغر ، كلما زادت المقاومة الأومية للخسائر في الدائرة ، أي أنها تتناقص بالتناسب المباشر مع انخفاض عامل جودة الدائرة. بشكل عام ، المعنى المادي لمفاهيم عامل الجودة والمقاومة المميزة وتردد الرنين لدائرة متذبذبة ، بالإضافة إلى صيغ حسابها ، صالحة لكل من الدوائر التذبذبية التسلسلية والمتوازية. بالنسبة لدائرة تذبذبية متوازية يتم فيها توصيل المحاثة والسعة والمقاومة بالتوازي ، يتم حساب عامل الجودة: أين ص, إلو ج- المقاومة والتحريض والسعة لدائرة الطنين ، على التوالي. ضع في اعتبارك دائرة تتكون من مولد للذبذبات التوافقية ودائرة تذبذبية موازية. في حالة تزامن تردد التذبذب للمولد مع تردد الرنين للدائرة ، فإن فروعها الحثية والسعة توفر مقاومة متساوية للتيار المتردد ، ونتيجة لذلك ستكون التيارات في فروع الدائرة هي نفسها. في هذه الحالة ، يُقال أن التيارات لها صدى في الدائرة. كما في حالة الدائرة التذبذبية التسلسلية ، فإن تفاعلات الملف والمكثف تلغي بعضهما البعض ، وتصبح مقاومة الدائرة للتيار المتدفق عبرها نشطة تمامًا (مقاومة). يتم تحديد قيمة هذه المقاومة ، التي غالبًا ما تسمى المكافئ في التكنولوجيا ، من خلال منتج عامل الجودة للدائرة ومقاومتها المميزة R مكافئ = Q ρ. عند ترددات غير الطنين ، تنخفض مقاومة الدائرة وتصبح تفاعلية عند الترددات المنخفضة - حثي (لأن مفاعلة الحث تتناقص مع تناقص التردد) ، وفي الترددات الأعلى ، على العكس ، سعوية (أي تفاعل السعة تتناقص مع زيادة التردد). دعونا نفكر في كيفية اعتماد معاملات النقل للرباعي القطب على التردد ، عندما لا تشمل الدوائر التذبذبية التسلسلية ، بل الدوائر المتوازية. رباعي الأقطاب الموضح في الشكل ، عند تردد الطنين للدائرة ، هو مقاومة تيار ضخمة ، لذلك ، عندما ω = ω صسيكون معامل التحويل قريبًا من الصفر (بما في ذلك الخسائر الأومية). عند ترددات غير الطنين ، ستنخفض مقاومة الدائرة ، ويزداد معامل النقل للرباعي. بالنسبة للرباعي الموضح في الشكل أعلاه ، سيكون الوضع معاكسًا - عند تردد الطنين ، ستكون الدائرة شديدة جدًا مقاومة كبيرةوسيذهب كل جهد الإدخال تقريبًا إلى أطراف الخرج (أي أن معامل النقل سيكون الحد الأقصى وقريبًا من الوحدة). مع وجود اختلاف كبير في تردد إجراء الإدخال من تردد الطنين للدائرة ، فإن مصدر الإشارة المتصل بأطراف الإدخال للرباعي سيكون عمليا قصير الدائرة ، وسيكون معامل النقل قريبًا من الصفر.