Barazimi: rregulloni faktorin e cilësisë së filtrave (Q). Q-metër eksperimental Si Yandex përcakton faktorin e cilësisë
Çdo marrës radio bazohet në parimin e riprodhimit selektiv të një sinjali të moduluar nga një frekuencë specifike bartëse, e cila, nga ana tjetër, përcaktohet nga rezonanca e qarkut oscilues, i cili është elementi kryesor i qarkut të marrësit. Cilësia e sinjalit të marrë varet nga sa saktë është zgjedhur kjo frekuencë.
Selektiviteti ose selektiviteti i marrësit përcaktohet nga shkalla në të cilën sinjalet që ndërhyjnë në marrjen e qëndrueshme do të dobësohen dhe sinjalet e dobishme do të forcohen. Faktori i cilësisë së qarkut është një vlerë që tregon objektivisht në terma numerik suksesin e zgjidhjes së këtij problemi.
Frekuenca rezonante e qarkut përcaktohet nga formula Thompson:
f=1/(2π√LC), në të cilën
L - vlera e induktivitetit;
Për të kuptuar se si ndodhin lëkundjet në një qark, duhet të kuptoni se si funksionon.
Si ngarkesat kapacitative ashtu edhe ato induktive parandalojnë gjenerimin e rrymës elektrike, por e bëjnë këtë në antifazë. Kështu, ata krijojnë kushte për shfaqjen e një procesi oscilues, në të njëjtën mënyrë si ajo që ndodh në një lëkundje, kur dy kalorës i shtyjnë në drejtime të ndryshme në mënyrë alternative. Teorikisht, duke ndryshuar vlerën e kapacitetit të një kondensatori ose spirale, është e mundur të sigurohet që frekuenca rezonante e qarkut të përputhet me frekuencën bartëse të stacionit radio transmetues. Sa më shumë të ndryshojnë, aq më pak cilësi do të jetë sinjali. Në praktikë, marrësi akordohet duke ndryshuar
E gjithë pyetja është se sa e mprehtë do të jetë kulmi në grafikun e përgjigjes së frekuencës së pajisjes marrëse. Kështu mund të kuptoni vizualisht se si sinjali i dobishëm do të përforcohet dhe sa ndërhyrje do të shtypet. Faktori i cilësisë së qarkut është parametri që përcakton selektivitetin e pritjes.
Përcaktohet nga formula:
Q=2πFW/P, ku
F - frekuenca rezonante e qarkut;
W - energjia në qarkun oscilues;
P - shpërndarja e energjisë.
Faktori i cilësisë së qarkut kur një kondensator dhe induktiviteti janë të lidhur paralelisht përcaktohet nga formula e mëposhtme:
Gjithçka është e qartë me vlerat e induktivitetit dhe kapacitetit të kondensatorit, por sa i përket R, na kujton se përveç spirales, ka edhe një komponent aktiv. Prandaj, diagrami i qarkut shpesh përshkruhet duke përfshirë tre elementë: kapacitetin C, induktivitetin L dhe R.
Faktori i cilësisë së një qarku është një vlerë në përpjesëtim të zhdrejtë me shpejtësinë e zbutjes së lëkundjeve në të. Sa më i madh të jetë, aq më i ngadalshëm ndodh relaksimi i sistemit.
Në praktikë, faktori më domethënës që ndikon në faktorin e cilësisë së qarkut është cilësia e spirales, e cila varet nga bërthama e saj, numri i kthesave, shkalla e izolimit të telit dhe rezistenca e tij, si dhe humbjet gjatë kalimi i rrymave me frekuencë të lartë. Prandaj, për të rregulluar frekuencën e marrjes, zakonisht përdoren kondensatorë të ndryshueshëm, të cilët janë dy grupe pllakash që lëvizin brenda dhe jashtë njëra-tjetrës ndërsa rrotullohen. Ky sistem është tipik për pothuajse të gjithë marrësit radio jo-dixhitalë.
Sidoqoftë, marrësit me akordim dixhital kanë gjithashtu qarqet e tyre osciluese, thjesht frekuenca e tyre rezonante ndryshon ndryshe.
Induktor- një pjesë që ka një mbështjellje spirale dhe mund të përqendrojë një fushë magnetike të alternuar. Ndryshe nga rezistenca Dhe kondensatorë induktorët janë komponentë radio jo standarde dhe dizajni i tyre përcaktohet nga qëllimi i një pajisjeje të veçantë.
Parametrat kryesorë të induktorit:
- Induktiviteti
- Faktori i cilësisë së induktorit
- Vetë-kapaciteti i induktorit
- Stabiliteti i temperaturës (koeficienti i temperaturës)
Sasia e induktivitetit është drejtpërdrejt proporcionale me madhësinë e spirales dhe numrin e kthesave. Induktiviteti varet gjithashtu nga materiali bërthamor i futur në spirale dhe prania e një ekrani. Llogaritja e induktorit kryhet duke marrë parasysh këta faktorë.
Kur një bërthamë e bërë nga materiale magnetike (ferrit, alsifer, hekur karbonil, magnetit) futet në spirale, induktiviteti i saj rritet. Kjo veti ju lejon të zvogëloni numrin e rrotullimeve në spirale për të marrë induktancën e kërkuar dhe në këtë mënyrë të zvogëloni dimensionet e saj. Kjo është veçanërisht e rëndësishme në intervalet e frekuencës së ulët kur nevojitet induktivitet më i lartë. Zhytja e bërthamës në spirale në thellësi të ndryshme ndryshon induktivitetin e saj. Kjo veçori përdorej në radiot e vjetra kur akordohej në një stacion radioje. Në pajisjet moderne, kjo pronë përdoret më shpesh në sensorë induktivë pa kontakt. Sensorë të tillë reagojnë ndaj afrimit të objekteve metalike.
Është e mundur të ndikohet në induktivitetin e një spirale edhe nëse nuk ka bërthamë lëvizëse në të. Në këtë rast, një nga dy mbështjelljet e lidhura në seri vendoset brenda tjetrës. Nëse më pas ndryshoni pozicionin e tij, do të ndryshojë edhe induktanca. Ky dizajn spirale quhet variometër.
- kjo është cilësia e funksionimit të spirales në qarqet e rrymës alternative. Faktori i cilësisë së një induktori përcaktohet si raporti i reaktancës së tij induktive me rezistencën e tij aktive. Përafërsisht, reaktancë induktiveështë rezistenca e spirales ndaj rrymës alternative, dhe rezistencë aktive- kjo është rezistenca e spirales ndaj rrymës direkte dhe rezistenca për shkak të humbjeve të fuqisë elektrike në kornizën, bërthamën, ekranin dhe izolimin e spirales. Sa më e ulët të jetë rezistenca aktive, aq më i lartë është faktori i cilësisë së spirales dhe cilësia e saj. Kështu, mund të themi se sa më i lartë të jetë faktori i cilësisë, aq më pak humbje energjie në induktor.
Reaktanca induktive përcaktohet nga formula:
X L = ωL = 2πfL
Ku ω = 2πf – frekuenca rrethore (f – frekuenca, Hz); L - induktiviteti i spirales, H.
Faktori i cilësisë së induktorit përcaktohet nga formula:
Q = X L / R = ωL / R = 2πfL / R
Ku R është rezistenca aktive e induktorit, Ohm.
36
.
Thelbi i metodës simbolike të llogaritjes është se me një rrymë sinusoidale mund të kalohet nga ekuacionet e përpiluara për vlerat e çastit, të cilat janë ekuacione diferenciale, në ekuacionet algjebrike të përpiluara në lidhje me komplekset e rrymës dhe e. d.s. Ky tranzicion bazohet në faktin se në ekuacionin e përpiluar sipas ligjeve të Kirchhoff për një proces të gjendjes së qëndrueshme, vlera e menjëhershme e rrymës zëvendësohet nga amplituda komplekse e rrymës. Vlera e menjëhershme e tensionit përgjatë rezistencës aktive u R = i R - komplekse R, në fazë me rrymën. Vlera e menjëhershme e tensionit në të gjithë induktivitetin u L = L- komplekse j L m, duke e çuar rrymën me 90°. Tension i menjëhershëm në të gjithë kapacitetin u C = 
- komplekse m 
, duke mbetur prapa rrymës me 90 o. Vlera e menjëhershme e. d.s. e- komplekse.
Le të shqyrtojmë shembull i llogaritjes rryma në qarkun e treguar në Fig.
Ekuacioni për vlerat e menjëhershme mund të shkruhet si më poshtë:
u R + u L + u C = e,
iR+L+ = e
Le ta shkruajmë në formë komplekse:
R + j L m + m = .
Duke zgjidhur këtë ekuacion për , marrim:
= 
Metoda quhet simbolike sepse rrymat dhe tensionet zëvendësohen nga imazhe ose simbole komplekse. Kështu që Rështë një figurë ose simbol i rënies së tensionit iR; j L m- imazhi ose simboli i rënies së tensionit në induktivitetin L; m imazhi i rënies së tensionit në një kondensator .
37. KUJDES! Përgjigja u zbulua pjesërisht në pyetjen e mëparshme + (të gjitha formulat e dhëna këtu u gjetën në një version të vetëm, kështu që nuk mund të garantoj për korrektësinë e tyre, por, për fat të keq, nuk gjeta asgjë tjetër për këtë pyetje, kështu që unë rekomandoni përdorimin e formulave nga pyetja e mëparshme).
Nëse ka burime energjie në një qark elektrik, emf dhe rryma e të cilave ndryshojnë sipas një ligji harmonik
ek(t) = Em*k S in(w t + y ek); Jk(t) = Jm*k Sin(w t + y jk),
(Siç e kuptoj unë, Em është . E njëjta gjë për të tjerët, por nuk e di)
atëherë rrymat dhe tensionet në të gjitha seksionet e këtij qarku do të jenë funksione harmonike:
ik(t) = Im*k Sin(w t + y ik); uk(t) = Um*k Sin(w t + y uk),
Ligjet e Kirchhoff janë të vlefshme për çdo qark dhe ndikim, duke përfshirë qarqet e rrymës sinusoidale, për shembull, kur përcaktohen rrymat dhe tensionet për një qark, duhet të përpilohen dy ekuacione:
i = i1+ i2 = Im*1 Sin(w t + y i1) + Im*2 Sin(w t + y i2);
uL = ur + uc = Um*r Sin(w t + y ur) + Um*c Sin(w t +y uc).
Operacionet me funksione harmonike në problemet e inxhinierisë elektrike janë thelbësisht më të lehta për t'u kryer duke i paraqitur ato si numra komplekse. Kjo metodë quhet metoda e numrave simbolikë ose komplekse.
Kalimi nga vlerat e menjëhershme në amplituda komplekse kryhet si më poshtë:
i = Im* Sin(w t + y i) korrespondon me Im = Im*ejy i,
u = Um* Sin(w t + y u) korrespondon me Um = Um*ejy u,
38. Ndarësi më i thjeshtë i tensionit rezistent përbëhet nga dy rezistorë të lidhur në seri të lidhur me një burim tensioni. Meqenëse rezistorët janë të lidhur në seri, rryma përmes tyre do të jetë e njëjtë në përputhje me rregullin e parë të Kirchhoff. Rënia e tensionit në çdo rezistencë, sipas ligjit të Ohm, do të jetë proporcionale me rezistencën (rryma, siç u vendos më herët, është e njëjtë):
| Unë 1 |
| C |
| Unë 2 |
| R |
| U 1 |
| A |
Le t'i zhvendosim termat me koeficientë në anën e djathtë U 2 dhe nxirre jashtë U 2 jashtë kllapave:
Le ta reduktojmë shprehjen në kllapa në një emërues të përbashkët:
Le të gjejmë rezultatin në formën e një relacioni U 2 / U 1 :
*Ndarësi i tensionit mund të përdoret për të përforcuar tensionin e hyrjes
* Një ndarës i tensionit mund të përdoret për të stabilizuar tensionin e hyrjes - kjo është e mundur nëse përdoret një diodë zener si krahu i poshtëm i ndarësit.
39. Filtër me kalim të ulët - një filtër elektronik ose çdo filtër tjetër që kalon në mënyrë efektive spektrin e frekuencës së një sinjali nën një frekuencë të caktuar (frekuencë ndërprerjeje) dhe zvogëlon (shtyp) frekuencat e sinjalit mbi këtë frekuencë.
* Për valët e zërit, një pengesë e fortë vepron si një filtër me kalim të ulët - për shembull, në muzikën që luhet në një dhomë tjetër, basi dëgjohet lehtësisht dhe frekuencat e larta filtrohen (tingulli "shurdhohet"). Veshi e percepton muzikën që luhet në një makinë të mbyllur në të njëjtën mënyrë.
* Filtrat elektronikë me kalim të ulët përdoren për të shtypur valëzimin e tensionit në daljen e ndreqësve AC, për të ndarë brezat e frekuencës në sistemet akustike, në sistemet e transmetimit të të dhënave për të shtypur ndërhyrjet me frekuencë të lartë dhe për të kufizuar spektrin e sinjalit, dhe gjithashtu kanë një numër të madh të aplikacione të tjera.
* Transmetuesit e radios përdorin një filtër me kalim të ulët për të bllokuar emetimet harmonike që mund të ndërveprojnë me një sinjal të dobishëm me frekuencë të ulët dhe të ndërhyjnë me pajisje të tjera radio elektronike.
* Filtrat mekanikë me frekuencë të ulët përdoren shpesh në qarqet AVM të sistemeve të kontrollit të vazhdueshëm si elementë korrigjues.
* Në përpunimin e imazhit, filtrat me kalim të ulët përdoren për të pastruar imazhet nga zhurma dhe për të krijuar efekte speciale, si dhe për kompresimin e imazheve.
| U 2 |
| Unë 1 |
| C |
| Unë 2 |
| R |
| U 1 |
| A |
Filtri i kalimit të lartë (HPF) është një filtër elektronik ose çdo filtër tjetër që kalon frekuenca të larta të sinjalit të hyrjes, duke shtypur frekuencat e sinjalit nën frekuencën e ndërprerjes. Shkalla e shtypjes varet nga lloji specifik i filtrit.
Filtri më i thjeshtë elektronik me kalim të lartë përbëhet nga një kondensator dhe një rezistencë e lidhur në seri. Kondensatori kalon vetëm rrymë alternative, dhe voltazhi i daljes hiqet nga rezistenca. Produkti i rezistencës dhe kapacitetit (R×C) është konstanta kohore për një filtër të tillë, e cila është në përpjesëtim të zhdrejtë me frekuencën e ndërprerjes në herc:
* Një filtër si ky përdoret për nxjerrjen e frekuencave të larta nga një sinjal dhe shpesh përdoret në përpunimin e sinjalit audio, siç janë kryqëzimet. Një aplikim tjetër i rëndësishëm i një filtri me kalim të lartë është eliminimi i vetëm komponentit DC, për të cilin frekuenca e ndërprerjes është zgjedhur mjaft e ulët.
* Filtrat me kalim të lartë përdoren në konvertuesit e thjeshtë të tensionit të kondensatorëve pa transformator për të ulur tensionin AC. Disavantazhet e konvertuesve të tillë përfshijnë ndjeshmërinë e tyre të lartë ndaj zhurmës së impulsit në burimin AC, si dhe varësinë e tensionit të daljes nga impedanca e ngarkesës.
* Filtrat me kalim të lartë përdoren në përpunimin e imazhit për të kryer transformime në domenin e frekuencës (për shembull, për të theksuar skajet).
* Përdoret gjithashtu lidhja sekuenciale e një filtri me kalim të lartë me një filtër të kalimit të ulët (LPF). Nëse, në këtë rast, frekuenca e ndërprerjes së filtrit të kalimit të lartë është më e vogël se frekuenca e ndërprerjes së filtrit të kalimit të ulët (d.m.th., ekziston një gamë frekuence në të cilën të dy filtrat kalojnë sinjalin), një filtër brezi do të merret (përdoret për të izoluar një brez të caktuar frekuencash nga sinjali).
41. ShiritRC- filtër.
| U jashtë |
| R 2 |
| C 2 |
| U hyrje |
| R 1 |
| C 1 |
Figura 6.16 - Diagrami skematik i filtrit RC të brezit
Le të llogarisim tensionin e daljes dhe zhvendosjen e fazës në frekuenca mesatare. Formula për tensionin kompleks të daljes për një filtër të pa ngarkuar është
Pas transformimeve, ne marrim
Pasi kemi caktuar , marrim koeficientin kompleks të transmetimit
Shprehja për fitimin e tensionit për një filtër brezkalimi me R1=R2=R dhe C1=C2=C ka formën
Grafiku i varësisë (3.9) është paraqitur në Fig. 3.6. Siç mund të shihet në këtë figurë, përgjigja e frekuencës së një filtri brezkalimi i ngjan lakores rezonante të një qarku oscilues. Prandaj, frekuenca përkatëse quhet kuazi rezonante. Vlera e saj mund të merret nga shprehja (3.9) duke marrë parasysh relacionin (3.10)
Figura 6.17 – Grafikët e përgjigjes së frekuencës dhe përgjigjes fazore të një filtri brezkalimi
Në këtë artikull do t'ju tregojmë se çfarë është një qark oscilues. Seria dhe qarku oscilues paralel.
Qarku oscilues - një pajisje ose qark elektrik që përmban elementet e nevojshme radio-elektronike për të krijuar lëkundje elektromagnetike. Ndahet në dy lloje në varësi të lidhjes së elementeve: konsistente Dhe paralele.
Baza kryesore e elementit radio të qarkut oscilues: Kondensator, furnizim me energji elektrike dhe induktor.
Një qark oscilues në seri është qarku më i thjeshtë rezonant (oscilues). Qarku oscilues i serisë përbëhet nga një induktor dhe një kondensator i lidhur në seri. Kur një qark i tillë është i ekspozuar ndaj tensionit të alternuar (harmonik), një rrymë alternative do të rrjedhë përmes spirales dhe kondensatorit, vlera e së cilës llogaritet sipas ligjit të Ohm-it:I = U / X Σ, Ku X Σ- shuma e reaktancave të një spirale dhe kondensatori të lidhur në seri (përdoret moduli i shumës).
Për të rifreskuar kujtesën tuaj, le të kujtojmë se si reaksioni i një kondensatori dhe induktori varet nga frekuenca e tensionit të alternuar të aplikuar. Për një induktor, kjo varësi do të duket si kjo:
Formula tregon se me rritjen e frekuencës, rritet reaktanca e induktorit. Për një kondensator, varësia e reaktancës së tij nga frekuenca do të duket si kjo:
Ndryshe nga induktiviteti, me një kondensator gjithçka ndodh anasjelltas - me rritjen e frekuencës, reaktanca zvogëlohet. Figura e mëposhtme tregon grafikisht varësitë e reaktancave të spirales X L dhe kondensator X C nga frekuenca ciklike (rrethore). ω , si dhe një grafik të varësisë nga frekuenca ω shuma e tyre algjebrike X Σ. Grafiku në thelb tregon varësinë e frekuencës së reaktancës totale të një qarku oscilues në seri.
Grafiku tregon se në një frekuencë të caktuar ω=ω р, në të cilën reaktancat e spirales dhe kondensatorit janë të barabarta në madhësi (të barabarta në vlerë, por të kundërta në shenjë), rezistenca totale e qarkut bëhet zero. Në këtë frekuencë, vërehet një rrymë maksimale në qark, e cila kufizohet vetëm nga humbjet omike në induktor (d.m.th., rezistenca aktive e telit të mbështjelljes së spirales) dhe rezistenca e brendshme e burimit aktual (gjeneratorit). Frekuenca me të cilën vërehet fenomeni në shqyrtim, i quajtur rezonancë në fizikë, quhet frekuencë rezonante ose frekuencë natyrore e qarkut. Nga grafiku është gjithashtu e qartë se në frekuencat nën frekuencën e rezonancës, reaktansa e qarkut oscilues të serisë është kapacitiv në natyrë, dhe në frekuenca më të larta është induktive. Sa i përket vetë frekuencës rezonante, ajo mund të llogaritet duke përdorur formulën e Thomson, të cilën mund ta nxjerrim nga formula për reaktancat e induktorit dhe kondensatorit, duke barazuar reaktancat e tyre me njëri-tjetrin:
Figura në të djathtë tregon qarkun ekuivalent të një qarku rezonant të serisë duke marrë parasysh humbjet omike R, i lidhur me një gjenerator ideal të tensionit harmonik me amplitudë U. Rezistenca totale (rezistenca e rezistencës) e një qarku të tillë përcaktohet nga: Z = √(R 2 +X Σ 2), Ku X Σ = ω L-1/ωC. Në frekuencën rezonante, kur vlerat e reaktancës së spirales X L = ωL dhe kondensator X C = 1/ωС e barabartë në modul, vlerë X Σ shkon në zero (prandaj, rezistenca e qarkut është thjesht aktive), dhe rryma në qark përcaktohet nga raporti i amplitudës së tensionit të gjeneratorit me rezistencën e humbjeve omike: I=U/R. Në të njëjtën kohë, i njëjti tension bie në spirale dhe në kondensator, në të cilin ruhet energjia elektrike reaktive. U L = U C = IX L = IX C.
Në çdo frekuencë tjetër përveç asaj rezonante, tensionet në spirale dhe kondensator nuk janë të njëjta - ato përcaktohen nga amplituda e rrymës në qark dhe vlerat e moduleve të reaktancës. X L Dhe X C Prandaj, rezonanca në një qark oscilues në seri zakonisht quhet rezonancë e tensionit. Frekuenca rezonante e qarkut është frekuenca në të cilën rezistenca e qarkut është thjesht aktive (rezistente) në natyrë. Kushti i rezonancës është barazia e vlerave të reaktancës së induktorit dhe kapacitetit.
Një nga parametrat më të rëndësishëm të një qarku oscilues (përveç, natyrisht, frekuencës rezonante) është impedanca e tij karakteristike (ose valore). ρ dhe faktori i cilësisë së qarkut P. Impedanca karakteristike (valore) e qarkut ρ është vlera e reaktancës së kapacitetit dhe induktivitetit të qarkut në frekuencën rezonante: ρ = X L = X C në ω =ω р. Impedanca karakteristike mund të llogaritet si më poshtë: ρ = √(L/C). Impedanca karakteristike ρ është një masë sasiore e energjisë së ruajtur nga elementët reaktivë të qarkut - spiralja (energjia e fushës magnetike) W L = (LI 2)/2 dhe një kondensator (energjia e fushës elektrike) W C =(CU 2)/2. Raporti i energjisë së ruajtur nga elementët reaktivë të qarkut me energjinë e humbjeve omike (rezistente) gjatë një periudhe zakonisht quhet faktor i cilësisë. P kontur, që fjalë për fjalë do të thotë "cilësi" në anglisht.
Faktori i cilësisë së qarkut oscilues- një karakteristikë që përcakton amplituda dhe gjerësia e përgjigjes së frekuencës së rezonancës dhe tregon se sa herë rezervat e energjisë në qark janë më të mëdha se humbjet e energjisë gjatë një periudhe lëkundjeje. Faktori i cilësisë merr parasysh praninë e rezistencës aktive të ngarkesës R.
Për një qark oscilues në seri në qarqet RLC, në të cilin të tre elementët janë të lidhur në seri, llogaritet faktori i cilësisë:
Ku R, L Dhe C
Reciprociteti i faktorit të cilësisë d = 1/Q quhet dobësim qarku. Për të përcaktuar faktorin e cilësisë, zakonisht përdoret formula Q = ρ/R, Ku R- rezistenca e humbjeve omike të qarkut, duke karakterizuar fuqinë e rezistencës (humbjeve aktive) të qarkut P = I 2 R. Faktori i cilësisë së qarqeve reale osciluese të bëra në induktorë dhe kondensatorë diskretë varion nga disa njësi në qindra ose më shumë. Faktori i cilësisë së sistemeve të ndryshme oshiluese të ndërtuara mbi parimin e efekteve piezoelektrike dhe të tjera (për shembull, rezonatorët kuarc) mund të arrijë disa mijëra ose më shumë.
Është zakon të vlerësohen vetitë e frekuencës së qarqeve të ndryshme në teknologji duke përdorur karakteristikat e frekuencës amplitude (AFC), ndërsa vetë qarqet konsiderohen si rrjete me katër terminale. Shifrat e mëposhtme tregojnë dy rrjete të thjeshta me dy porte që përmbajnë një qark oscilues në seri dhe përgjigjen e frekuencës së këtyre qarqeve, të cilat tregohen (tregohen me vija të forta). Boshti vertikal i grafikëve të përgjigjes së frekuencës tregon vlerën e koeficientit të transferimit të tensionit të qarkut K, duke treguar raportin e tensionit të daljes së qarkut me hyrjen.
Për qarqet pasive (d.m.th., ato që nuk përmbajnë elementë amplifikues dhe burime energjie), vlera TE nuk e kalon kurrë një. Rezistenca e rrymës alternative të qarkut të paraqitur në figurë do të jetë minimale në një frekuencë ekspozimi të barabartë me frekuencën rezonante të qarkut. Në këtë rast, koeficienti i transmetimit të qarkut është afër unitetit (i përcaktuar nga humbjet omike në qark). Në frekuenca shumë të ndryshme nga ajo rezonante, rezistenca e qarkut ndaj rrymës alternative është mjaft e lartë, dhe për këtë arsye koeficienti i transmetimit të qarkut do të bjerë pothuajse në zero.
Kur ka rezonancë në këtë qark, burimi i sinjalit të hyrjes është në të vërtetë i lidhur me një qark të shkurtër nga një rezistencë e vogël e qarkut, për shkak të së cilës koeficienti i transmetimit të një qarku të tillë në frekuencën rezonante bie pothuajse në zero (përsëri për shkak të pranisë së humbjeve të fundme rezistencë). Përkundrazi, në frekuencat hyrëse dukshëm të largëta nga ajo rezonante, koeficienti i transmetimit të qarkut rezulton të jetë afër unitetit. Vetia e një qarku oshilator për të ndryshuar ndjeshëm koeficientin e transmetimit në frekuenca afër atij rezonant përdoret gjerësisht në praktikë kur është e nevojshme të izolohet një sinjal me një frekuencë specifike nga shumë sinjale të panevojshme të vendosura në frekuenca të tjera. Kështu, në çdo marrës radio, akordimi në frekuencën e stacionit të dëshiruar të radios sigurohet duke përdorur qarqe oshiluese. Vetia e një qarku oshilator për të zgjedhur një nga shumë frekuenca zakonisht quhet selektivitet ose selektivitet. Në këtë rast, intensiteti i ndryshimit në koeficientin e transmetimit të qarkut kur frekuenca e ndikimit shkëputet nga rezonanca zakonisht vlerësohet duke përdorur një parametër të quajtur brezi i kalimit. Brezi i kalimit merret si diapazoni i frekuencës brenda të cilit ulja (ose rritja, në varësi të llojit të qarkut) e koeficientit të transmetimit në lidhje me vlerën e tij në frekuencën rezonante nuk kalon 0,7 (3 dB).
Vijat me pika në grafikët tregojnë përgjigjen e frekuencës së saktësisht të njëjtëve qarqe, qarqet lëkundëse të të cilave kanë të njëjtat frekuenca rezonante si në rastin e diskutuar më sipër, por kanë një faktor cilësie më të ulët (për shembull, induktori është i mbështjellë me tel që ka rezistencë të lartë ndaj rrymës direkte). Siç mund të shihet nga figurat, kjo zgjeron gjerësinë e brezit të qarkut dhe përkeqëson vetitë e tij selektive. Bazuar në këtë, gjatë llogaritjes dhe projektimit të qarqeve osciluese, duhet të përpiqet të rritet faktori i cilësisë së tyre. Sidoqoftë, në disa raste, faktori i cilësisë së qarkut, përkundrazi, duhet të nënvlerësohet (për shembull, duke përfshirë një rezistencë të vogël në seri me induktorin), i cili shmang shtrembërimin e sinjaleve me brez të gjerë. Edhe pse, nëse në praktikë është e nevojshme të izolohet një sinjal mjaftueshëm me brez të gjerë, qarqet selektive, si rregull, ndërtohen jo në qarqe të vetme lëkundëse, por në sisteme oshiluese më komplekse të çiftëzuara (me shumë qark), përfshirë. filtra me shumë seksione.
Qarku oscilues paralel
Në pajisjet e ndryshme të inxhinierisë radio, së bashku me qarqet osciluese serike, shpesh përdoren qarqet osciluese paralele (madje më shpesh se ato serike). Këtu, dy elementë reaktivë me modele të ndryshme reaktiviteti janë të lidhur paralelisht, siç dihet, kur elementët janë të lidhur paralelisht, nuk mund të shtoni rezistencat e tyre - mund të shtoni vetëm përçueshmërinë e tyre. Figura tregon varësitë grafike të përçueshmërisë reaktive të induktorit B L = 1/ωL, kondensator B C = -ωC, si dhe përçueshmërinë totale Në Σ, këto dy elemente, që është përçueshmëria reaktive e një qarku oscilues paralel. Në mënyrë të ngjashme, si për një qark oscilues seri, ekziston një frekuencë e caktuar, e quajtur rezonante, në të cilën reaktanca (dhe për rrjedhojë përçueshmëria) e spirales dhe kondensatorit janë të njëjta. Në këtë frekuencë, përçueshmëria totale e qarkut oscilues paralel pa humbje bëhet zero. Kjo do të thotë se në këtë frekuencë qarku oscilues ka një rezistencë pafundësisht të madhe ndaj rrymës alternative.
Nëse vizatojmë varësinë e reaktancës së qarkut nga frekuenca X Σ = 1/B Σ, kjo kurbë, e paraqitur në figurën e mëposhtme, në pikën ω = ω р do të ketë një ndërprerje të llojit të dytë. Rezistenca e një qarku të vërtetë oscilues paralel (d.m.th. me humbje), natyrisht, nuk është e barabartë me pafundësinë - është më e ulët, aq më e madhe është rezistenca omike e humbjeve në qark, domethënë zvogëlohet në përpjesëtim të drejtë me uljen e faktori i cilësisë së qarkut. Në përgjithësi, kuptimi fizik i koncepteve të faktorit të cilësisë, impedancës karakteristike dhe frekuencës rezonante të një qarku oshilator, si dhe formulat e llogaritjes së tyre, janë të vlefshme si për qarqet osciluese seri ashtu edhe për ato paralele.
Për një qark oscilues paralel në të cilin induktiviteti, kapaciteti dhe rezistenca janë të lidhura paralelisht, llogaritet faktori i cilësisë:
Ku R, L Dhe C- rezistenca, induktiviteti dhe kapaciteti i qarkut rezonant, përkatësisht.
Konsideroni një qark të përbërë nga një gjenerator lëkundje harmonike dhe një qark oscilues paralel. Në rastin kur frekuenca e lëkundjes së gjeneratorit përkon me frekuencën rezonante të qarkut, degët e tij induktive dhe kondensative kanë rezistencë të barabartë ndaj rrymës alternative, si rezultat i së cilës rrymat në degët e qarkut do të jenë të njëjta. Në këtë rast, ata thonë se ka një rezonancë të rrymës në qark. Ashtu si në rastin e një qarku oscilues në seri, reaktanca e spirales dhe kondensatorit anulojnë njëra-tjetrën dhe rezistenca e qarkut ndaj rrymës që rrjedh nëpër të bëhet thjesht aktive (rezistente). Vlera e kësaj rezistence, e quajtur shpesh ekuivalente në teknologji, përcaktohet nga produkti i faktorit të cilësisë së qarkut dhe rezistencës së tij karakteristike. R eq = Q ρ. Në frekuenca të tjera përveç rezonantit, rezistenca e qarkut zvogëlohet dhe bëhet reaktive në frekuenca më të ulëta - induktive (pasi reaktanca e induktivitetit zvogëlohet me zvogëlimin e frekuencës), dhe në frekuenca më të larta - përkundrazi, kapacitiv (pasi reaktancës së kapacitetit zvogëlohet me rritjen e frekuencës).
Le të shqyrtojmë se si koeficientët e transmetimit të rrjeteve katërpolëshe varen nga frekuenca kur ato nuk përfshijnë qarqe osciluese serike, por ato paralele.
Rrjeti me katër terminale i paraqitur në figurë në frekuencën rezonante të qarkut përfaqëson një rezistencë të madhe aktuale, prandaj, kur ω=ω р koeficienti i transmetimit të tij do të jetë afër zeros (duke marrë parasysh humbjet omike). Në frekuenca të ndryshme nga ajo rezonante, rezistenca e qarkut do të ulet dhe koeficienti i transmetimit të rrjetit me katër terminale do të rritet.
Për rrjetin me katër terminale të paraqitur në figurën e mësipërme, situata do të jetë e kundërta - në frekuencën rezonante qarku do të ketë një rezistencë shumë të lartë dhe pothuajse i gjithë tensioni i hyrjes do të shkojë në terminalet e daljes (d.m.th., transmetimi koeficienti do të jetë maksimal dhe afër unitetit). Nëse frekuenca e veprimit të hyrjes ndryshon ndjeshëm nga frekuenca rezonante e qarkut, burimi i sinjalit i lidhur me terminalet hyrëse të katërpolit do të jetë praktikisht i lidhur me qark të shkurtër, dhe koeficienti i transmetimit do të jetë afër zeros.
Faktori i cilësisë së sistemit oscilator raporti i energjisë së ruajtur në një sistem oscilues ndaj energjisë së humbur nga sistemi gjatë një periudhe lëkundjeje. Faktori i cilësisë karakterizon cilësinë e sistemit oscilues (Shih Sistemet osciluese), sepse Sa më i madh D.c.s., aq më pak humbje energjie në sistem për lëkundje. D.k.s. P lidhur me zvogëlimin e zbutjes logaritmike δ; me ritme të vogla zbutjeje P≈ π/δ. Në një qark oscilues me induktivitet L, kapaciteti C dhe rezistenca omike R D.k.s. ku ω është frekuenca natyrore e qarkut. Në një sistem mekanik me masë m, ngurtësi k dhe koeficienti i fërkimit b D.k.s. Faktori i cilësisë është një karakteristikë sasiore e vetive rezonante të një sistemi oshilator, që tregon se sa herë amplituda e lëkundjeve të detyruara në gjendje të qëndrueshme (Shih Lëkundjet e detyruara) në Rezonancë tejkalon amplituda e lëkundjeve të detyruara larg nga rezonanca, d.m.th. në rajonin e tillë të rezonancës. frekuenca të ulëta ku amplituda e lëkundjeve të detyruara mund të konsiderohet e pavarur nga frekuenca. Metoda e matjes së D. c.s bazohet në këtë veti. Vlera e faktorit të cilësisë karakterizon edhe selektivitetin e sistemit oscilues; Sa më i lartë të jetë faktori i cilësisë, aq më i ngushtë është brezi i frekuencës së forcës së jashtme, gjë që mund të shkaktojë lëkundje intensive të sistemit. Eksperimentalisht D. c.s. zakonisht gjendet si raport i frekuencës natyrore me gjerësinë e brezit të sistemit, d.m.th. P= ω/Δω. Vlerat numerike të D.c.s.: për një qark oscilues me frekuencë radio 30-100; për tuning pirun 10000; për një pllakë piezoquartz 100000; për një rezonator zgavër luhatje mikrovalore 100-100000. Lit.: Strelkov S.P., Hyrje në teorinë e lëkundjeve, botimi i dytë, M., 1964; Gorelik G.S., Lëkundjet dhe valët, botimi i dytë, M., 1959. V. N. Parygin.
Enciklopedia e Madhe Sovjetike. - M.: Enciklopedia Sovjetike. 1969-1978 .
Shihni se çfarë është "faktori Q i një sistemi oscilues" në fjalorë të tjerë:
Fjalori i madh enciklopedik
Një karakteristikë e vetive rezonante të një sistemi, që tregon se sa herë amplituda e lëkundjeve të detyruara gjatë rezonancës tejkalon amplituda në mungesë të saj. Sa më i lartë të jetë faktori i cilësisë së sistemit oscilues, aq më pak humbje energjie në të gjatë periudhës. ... fjalor enciklopedik
Një karakteristikë e vetive rezonante të një sistemi, që tregon se sa herë amplituda e lëkundjeve të detyruara gjatë rezonancës tejkalon amplituda në mungesë të saj. Sa më i lartë D.c.s., aq më pak humbje energjie në të gjatë periudhës. Faktori i cilësisë së lëkundjeve... ... Shkenca natyrore. fjalor enciklopedik
Një sasi që karakterizon vetitë rezonante të lëkundjeve lineare. sistemet; është numerikisht i barabartë me raportin e frekuencës rezonante с me gjerësinë e lakores së rezonancës Dw në nivelin e amplitudës që zvogëlohet me një faktor 2: Q=w/Dw. Është zakon të shprehet edhe D. lëkundje. sistemet...... Enciklopedi fizike
Enciklopedi moderne
Faktori i cilësisë- sistemi oscilues, një karakteristikë e vetive rezonante të sistemit, që tregon se sa herë amplituda e lëkundjeve të detyruara në rezonancë tejkalon amplituda e tyre larg rezonancës. Sa më i lartë të jetë faktori i cilësisë së sistemit, aq më pak humbje energjie në të... Fjalor Enciklopedik i Ilustruar
Faktori i cilësisë është një karakteristikë e një sistemi oscilues që përcakton brezin e rezonancës dhe tregon se sa herë rezervat e energjisë në sistem janë më të mëdha se humbjet e energjisë gjatë një periudhe lëkundjeje. Faktori i cilësisë është në përpjesëtim të zhdrejtë me shpejtësinë... ... Wikipedia - Faktori inherent i cilësisë së sistemit oscilator. [L.M. Nevdyaev. Teknologjitë e telekomunikacionit. Libër referimi i fjalorit shpjegues anglisht-rusisht. Redaktuar nga Yu.M. Gornostaeva. Moskë, 2002] Temat e telekomunikacionit, konceptet themelore EN të shkarkuara Q ... Udhëzues teknik i përkthyesit
