КВ-приемник мирового уровня? Это очень просто!

«А»: Мы подключили батарейку к нашей схеме посредством выключателя, а затем отключили ее! Вот с этого момента мы и начнем анализ…

«Н»: А что же тут анализировать? Конденсатор просто разрядится через резистор R и индуктивность L! И все дела!..

«А»: Да, кроме шуток?

«Н»: Нет-нет, прости! Не совсем… Что-то еще здесь произойдет… Но я пока не врубился — что!..

«А»: Вспомни, Незнайкин, что индуктивность L обладает некоторой инерцией. Образно говоря, из-за нее электронам так же трудно начать упорядоченное движение, как и прекратить это движение!

Ток разряда, проходя по виткам индуктивности L, порождает магнитное поле, в котором запасается некоторая энергия! Таким образом, в тот момент, когда конденсатор С уже разрядится, магнитное поле будет поддерживать упорядоченное движение электронов в том же направлении! Это значит, что до того момента, как энергия магнитного поля иссякнет, конденсатор успеет перезарядиться почти до первоначального напряжения! Хотя и ПРОТИВОПОЛОЖНОЙ ПОЛЯРНОСТИ! Затем снова наступит цикл перезаряда. И так будет продолжаться до того момента, пока на активном сопротивлении R (а оно в неявном виде ВСЕГДА присутствует в рассматриваемой системе) постепенно не перейдет в тепло ВСЯ первоначально запасенная в конденсаторе энергия!

«Н»: А рассмотренная система, состоящая из L, С и R, не имеет имени собственного?

«А»: Обязательно! И отныне мы будем употреблять только его — КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР!

«Н»: А как долго будет продолжаться подобная циркуляция тока в контуре? От чего это зависит?

«А»: Есть такой удивительный параметр — ДОБРОТНОСТЬ! Вот он то и, определяет, как долго в контуре будут продолжаться колебания.

«Н»: А почему ты назвал этот параметр — «удивительным»?

«А»: Да хотя бы потому, что он как бы един в трех лицах!

«Н»: А это как?

«А»: Да вот, посмотри на рисунок! На рис. 3.10,а изображены незатухающие электромагнитные колебания, которые имели бы место в контуре без потерь. На рис. 3.10,б изображены реальные, ЗАТУХАЮЩИЕ колебания в контуре.

Так вот, численно, количество полных циклов заряд — разряд до, практически, полного затухания РАВНО ДОБРОТНОСТИ! Т. е. добротность Q = n, где n — количество полных циклов. А теперь от амплитудно-временных характеристик перейдем к АЧХ (рис. 3.11).

Вот эта, колоколообразная кривая (мы к ее рассмотрению вернемся в дальнейшем еще не раз) дает вторую, практически очень важную характеристику для Q:

Q = f₀/2Δf,

где Δf — полоса пропускания по уровню 0,707.

И, кроме того, вот третья ипостась добротности, численно равная:

И если первая ипостась очень понятна, но не очень наглядна, поскольку кто успеет подсчитать точное число колебаний за очень малый промежуток времени, то вторая ипостась — может прямо выводиться на экран специальных анализаторов АЧХ! С ней удобно работать!

«Н»: Ну, а третья?

«А»: Третья ипостась — для реальных расчетов! Но любой колебательный контур характеризуется еще и частотой резонанса, или, что адекватно, частотой собственных колебаний:

Любопытно, что для получения одной и той же f₀, можно взять различное соотношение L и С. Но формула для определения добротности показывает, каким именно должно быть соотношение L и С для получения требующейся нам ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ КОЛЕБАТЕЛЬНОГО КОНТУРА! Она обозначена как df = 2Δf

«Н»: А какого порядка эта величина должна быть?

«А»: Смотря для чего! А вообще получение высоких добротностей — это сложная техническая задача! Но, в общем, вполне решаемая! Сейчас нам осталось рассмотреть еще одну важную физическую, а равно и техническую особенность колебательных контуров!

«Н»: Ты снова рисуешь схему?

«А»: А куда деваться (см. рис. 3.12)?

Здесь колебательный контур включен непосредственно в состав некоторой внешней цепи. Обрати внимание, Незнайкин, что в этом случае, когда частота внешнего генератора f₁ совпадает с собственной частотой контура, последний представляет собой ЗНАЧИТЕЛЬНОЕ РЕАКТИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ для ВНЕШНЕЙ ЦЕПИ!

«Н»: Но при этом ВНУТРИ контура LC реактивное сопротивление МАЛО!?

«А»: Да, конечно!.. Дело в том, что за каждый период собственных колебаний контур LC теряет МАЛУЮ часть запасенной в нем энергии! Следовательно, этот контур будет потреблять из ВНЕШНЕЙ цепи ТОЛЬКО такую часть энергии, которая идет на компенсацию потерь за этот период! А это — очень незначительная величина! И она тем меньше, чем больше добротность контура Q!

«Н»: То есть, если я верно понял, на резонансной частоте по отношению ко ВНЕШНЕЙ ЦЕПИ контур является БОЛЬШИМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ, причем тем большим, чем больше его добротность?

«А»: Абсолютно точно! Но есть и еще одно исключительно важное следствие! Не догадываешься, какое именно?

«Н»: Может быть (см. рис. 3.12) что мы можем написать:

I₂ = I₁Q

Так или нет?

«А»: Замечательно! Ну а что ты скажешь относительно напряжения?

«Н»: У меня создалось впечатление, что напряжение на зажимах А и Б контура… может превысить напряжение генератора!