Эти общие выражения достаточно громоздкие, и обычно
для упрощения анализа предполагают, что контура одинаковы. Это не абстрактная
ситуация, такие системы находят широкое применение. Примем это предположение.
Тогда мы просто опустим значки «1» и «2» у параметров и продолжим анализ.
Введём новый безразмерный параметр связи  ,
который называют степенью связи. При этом
,
который называют степенью связи. При этом  , а
, а  .
.
Будем считать добротность контуров большой и, прежде всего,
выясним, как меняются вносимое и входное сопротивления при малых расстройках,
когда  .
.  .
.  
  . (3.60) При анализе
этих выражений x в
числителе часто заменяют единицей. На резонансной частоте
. (3.60) При анализе
этих выражений x в
числителе часто заменяют единицей. На резонансной частоте  ,
,  , а
, а  . Если
. Если  , то
, то  только на частоте
 только на частоте  .
Если же
.
Если же  , то
, то  обращается
в ноль ещё на двух частотах, когда
 обращается
в ноль ещё на двух частотах, когда  . Их называют частотами
«связи».
. Их называют частотами
«связи».  .
.  .
Качественный характер поведения
.
Качественный характер поведения  при малых расстройках
изображён на рис. 3.71. На частотах связи
 при малых расстройках
изображён на рис. 3.71. На частотах связи  оказывается
меньше, чем на резонансной частоте
 оказывается
меньше, чем на резонансной частоте  .
.
Приведём итоговое выражение для коэффициента передачи
двух одинаковых связанных контуров и обсудим результаты. .   
(3.61)
.   
(3.61)  .
.  максимален
при
 максимален
при  (для одиночного контура было
 (для одиночного контура было  ). На частотах связи
). На частотах связи  . Зависимости
. Зависимости  двух
связанных контуров с добротностью 20 вблизи резонансной частоты для разных
значений
 двух
связанных контуров с добротностью 20 вблизи резонансной частоты для разных
значений  приведены на рис. 3.72а. Контура
одинаковы, их параметры не меняются. Меняется только связь. Обычно эти
характеристики сравнивают с характеристикой одиночного контура, имеющего те же
параметры. Она изображена пунктирной кривой и уменьшена в два раза (
 приведены на рис. 3.72а. Контура
одинаковы, их параметры не меняются. Меняется только связь. Обычно эти
характеристики сравнивают с характеристикой одиночного контура, имеющего те же
параметры. Она изображена пунктирной кривой и уменьшена в два раза ( ).
).
Если  , то частотная
характеристика системы очень похожа на пунктирную и получается, фактически,
перемножением коэффициентов передачи отдельных контуров. Пусть
, то частотная
характеристика системы очень похожа на пунктирную и получается, фактически,
перемножением коэффициентов передачи отдельных контуров. Пусть  . Тогда:
. Тогда:  . Связь
называют критической, когда
. Связь
называют критической, когда , поскольку при этом
существенно меняется характер частотной зависимости параметров. При критической
связи максимум ещё один. Полоса становится в 1,4 раза шире,
, поскольку при этом
существенно меняется характер частотной зависимости параметров. При критической
связи максимум ещё один. Полоса становится в 1,4 раза шире,  . Усиление
. Усиление  . Зато
. Зато  . Качество фильтра (избирательность)
улучшилось. А это и есть главный эффект, ради чего мы стараемся.
. Качество фильтра (избирательность)
улучшилось. А это и есть главный эффект, ради чего мы стараемся.
Когда связь станет больше критической,  , то зависимость
, то зависимость  от
частоты приобретает характерный вид с двумя максимумами на частотах связи. С
ростом
 от
частоты приобретает характерный вид с двумя максимумами на частотах связи. С
ростом  , их «разнос» увеличивается, полоса
становится шире и растёт коэффициент прямоугольности. Рисунок это наглядно
иллюстрирует. Максимальное значение
, их «разнос» увеличивается, полоса
становится шире и растёт коэффициент прямоугольности. Рисунок это наглядно
иллюстрирует. Максимальное значение  реализуется тогда,
когда минимум на частоте
 реализуется тогда,
когда минимум на частоте достигнет уровня 0,7 от
максимума. Практически это будет при значениях
 достигнет уровня 0,7 от
максимума. Практически это будет при значениях  . При
этом, полоса станет шире примерно в три раза, зато коэффициент прямоугольности
достигнет значения 0,4.
. При
этом, полоса станет шире примерно в три раза, зато коэффициент прямоугольности
достигнет значения 0,4.
Фазовые характеристики системы связанных контуров
приведены на рис. 3.72б. Линейность фазовой характеристики в полосе пропускания
фильтра с ростом  , к сожалению, ухудшается.
, к сожалению, ухудшается.
Отметим ещё, что входное сопротивление, когда связь
больше критической, минимально не на частоте  , как
для одиночного контура, а на некоторых частотах, близких к частотам связи.
Собственное сопротивление первого контура по-прежнему минимально на резонансной
частоте, но вносимое сопротивление больше и максимально. Поэтому
, как
для одиночного контура, а на некоторых частотах, близких к частотам связи.
Собственное сопротивление первого контура по-прежнему минимально на резонансной
частоте, но вносимое сопротивление больше и максимально. Поэтому  на частоте
 на частоте  имеет
локальный максимум, причём этот максимум уже чётко проявляется даже при
критической связи, когда
 имеет
локальный максимум, причём этот максимум уже чётко проявляется даже при
критической связи, когда  имеет один максимум.
 имеет один максимум.
3.9.10. Связанные контура. Параллельное подключение.
Изобразим схему с генератором тока, рис. 3.73а. Как и
для одиночного контура при таком включении, разница фактически будет только в
сопротивлениях. Покажем это. Сначала мы пересчитаем сопротивление генератора в
контур и упростим схему, как на рис. 3.73б. Здесь  . Для
этой схемы напишем систему уравнений, используя обозначения предыдущего
параграфа. Ток генератора разветвляется по двум ветвям.
. Для
этой схемы напишем систему уравнений, используя обозначения предыдущего
параграфа. Ток генератора разветвляется по двум ветвям.  ;
;
 . Из последнего уравнения выражаем
. Из последнего уравнения выражаем  и исключаем его из второго уравнения.
 и исключаем его из второго уравнения.  , где
, где  , как и
раньше. Отсюда получаем связь всех остальных токов.
, как и
раньше. Отсюда получаем связь всех остальных токов.  .
Переходим во второй контур.
.
Переходим во второй контур.  . Теперь напишем
результат.
. Теперь напишем
результат.  . Анализ выражений проведём опять для
одинаковых контуров (
. Анализ выражений проведём опять для
одинаковых контуров ( ).
).  .     
(3.62) Здесь
.     
(3.62) Здесь  . Входное сопротивление на
частоте
. Входное сопротивление на
частоте  комплексно. Резонансная частота получается
немного меньше, чем
 комплексно. Резонансная частота получается
немного меньше, чем  . При этом
. При этом  . Сопротивление оказывается активным и
максимальным, если
. Сопротивление оказывается активным и
максимальным, если  . Если же
. Если же   , то
, то  имеет
уже два максимума, а на частоте
 имеет
уже два максимума, а на частоте  реализуется локальный
минимум. Характерный вид
 реализуется локальный
минимум. Характерный вид  от частоты приведён на
рис. 3.74 для разных значений
 от частоты приведён на
рис. 3.74 для разных значений  при
 при  . Для критической связи уже есть заметный минимум.
. Для критической связи уже есть заметный минимум.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.