Расширение полосы пропускания контура

 

       На практике часто возникает необходимость расширения полосы пропускания контура. Обычно такую задачу приходится решать в радиолокационных и телевизионных приемниках, так как спектр частот, занимаемый радиоимпульсом или телевизионным сигналом, имеет ширину до нескольких мегагерц. Выше было показано, что полоса пропускания зависит от добротности контура и для последовательного контура равна

.

Этой же формулой определяется полоса пропускания параллельного контура по току при питании его от генератора с внутренним сопротивлением, равным нулю.

Полоса пропускания контура без учета внутреннего сопротивления генератора тем шире, чем ниже добротность контура, поэтому для расширения полосы пропускания следует уменьшать добротность контура. При неизменных L и С добротность контура зависит от его активного сопротивления R, т. е. от потерь энергии в контуре. Уменьшить добротность контура и расширить полосу пропускания можно, включив в контур последовательно дополнительное сопротивление . Эквивалентная добротность контура в этом случае равна

.

Соответственно расширится полоса пропускания контура. Без учета влияния генератора полоса пропускания контура в этом случае равна

.

Чем больше сопротивление , тем меньше эквивалентная добротность контура и тем шире его полоса пропускания. Необходимо учитывать, что сопротивление  уменьшает резонансное сопротивление параллельного контура и увеличивает резонансное сопротивление последовательного контура.

Если  равно собственному активному сопротивлению R контура, добротность контура уменьшается вдвое. Полоса пропускания последовательного контура без учета влияния генератора расширяется также вдвое. Полоса пропускания параллельного контура по току при этом расширяется в 1,4 раза, а по напряжению – в 2 раза.

Сопротивление  должно быть чисто активным, иначе его включение изменит собственную частоту контура. Величина сопротивления соизмерима с величиной собственного активного сопротивления R контура, т. е. составляет единицы или десятки ом. Непроволочное сопротивление такой величины выполнить затруднительно, а проволочное нельзя сделать безреактивным. Поэтому способ расширения полосы пропускания контура за счет последовательного включения в контур сопротивления неудобен.

       Уменьшить добротность контура и расширить полосу его пропускания можно, подключив параллельно контуру активное сопротивление . При этом увеличиваются потери энергии и уменьшается добротность контура, а следовательно, расширяется его полоса пропускания.

Сопротивления  и в равной степени уменьшают добротность контура в том случае, если мощность, расходуемая в них, одинакова. Соотношение между величинами  и , вызывающими одинаковое расширение полосы пропускания контура:

.

Для параллельного включения сопротивления не требуется разрыва цепи контура, поэтому такой способ расширения полосы пропускания удобнее, чем последовательное включение сопротивления в контур. Величина сопротивления , соизмерима с резонансным сопротивлением параллельного контура (несколько десятков или сотен килоом). Непроволочные сопротивления такой величины, выпускаемые промышленностью, практически безреактивны (за исключением диапазона УКВ).

Полное сопротивление контура с учетом  уменьшается и приводит к изменению режима схемы, в которой работает контур. Если  равно резонансному сопротивлению  параллельного контура, то добротность контура уменьшается, а полоса пропускания увеличивается в два раза. Резонансное сопротивление контура при этом уменьшается вдвое.