Резонатор представляет

дены вольт-амперные характеристики для этой схемы. Характеристики L\, RH и UR аналогичны приведенным для предыдущей схемы. Вольт-амперная характеристика конденсатора С изображена с учетом фазового сдвига на 180° напряжений на дросселе и конденсаторе. Поэтому напряжение питающей сети 1/„ равно разности этих напряжений. Характеристика {/„ в этом случае имеет три характерных участка — первый оа, на котором напряжение растет с увеличением тока, второй аб, на котором с увеличением тока напряжение падает, и третий бе, на котором с увеличением тока напряжение снова растет. В точке б напряжения на дросселе и конденсаторе равны по абсолютному значению, что соответствует резонансу напряжений. Поэтому такие стабилизаторы называют феррорезонансными.

в. По п. а и 0 определить все величины, соответствующие резонансу напряжений в цепи.

Если пьезопластинку поместить между металлическими обкладками и подать на обкладки переменное напряжение, то пластинка начнет совершать механические колебания. На поверхностях пластинки возникнут электрические заряды и во внешней цепи потечет ток. При совпадении частоты переменного напряжения и частоты собственных колебаний пластинки возникает механический резонанс; амплитуда колебаний достигнет максимума и ток во внешней цепи будет максимальным. Таким образом, механический резонанс в кварцевой пластине подобен резонансу напряжений в последовательном колебательном контуре.

Резонансу напряжений соответствует векторная диаграмма, приведенная на 5.27.

емкость на индуктивность и сопротивление на проводимость и обратно. Такие цепи называются дуальными. Дуальными являются и любые две сложные пленарные электрические цепи, в которых взаимно соответствуют: контурам — узлы, последовательному соединению — параллельное, источникам э. д. с. — источники тока, индуктивностям — емкости, сопротивлениям — проводимости ( 6-12). Процессы в дуальных цепях аналогичны при замене напряжений на токи и обратно, в частности резонансу напряжений в одной цепи соответствует резонанс токов в другой.

В точках резонанса х„х = 0 или ХЕХ = сю, т. е. для хах имеем нуль или полюс, аналогично резонансу напряжений или резонансу токов в простейших цепях, рассмотренных в § 6-3, 6-5.

Реная это уравнение относительно со, найдем частоты coj и coj, отвечающие резонансу напряжений, из выражения

тер, при Я/4 ••
( 16-К'). При / = Я/2, / — А,, ... входное сопротивление коротко-замкнутой линии равно нулю, что соответствует резонансу напряжений, а при I = Я/4, / = ЗЯ/4 ... оно равно бесконечности, что соответствует резонансу токов.

Результаты измерений занести в табл. 14.1, отметить показания приборов при наибольшем значении тока в цепи, что соответствует резонансу напряжений.

8. Произвольно установить воздушный зазор сердечника катушки. Поддерживая с помощью ЛАТРа неизменным подводимое напряжение цепи, изменять емкость конденсаторной батареи и при каждом значении емкости записывать показания приборов в табл. 14.1. Отметить показания приборов, соответствующие резонансу напряжений в цепи. Если резонанс в цепи не наступает, значит следует выбрать другое положение сердечника катушки и опыт повторить.

8.5. Резонатор представляет собой соединение двух короткозамкнутых отрезков линий передачи с длинами 1\ и /а', фазовые скорости в линиях одинаковы, а волновые сопротивления равны Zm и 2Ъ2 соответственно. Вывести уравнение, определяющее всю совокупность резонансных частот в такой системе.

Кварцевый резонатор представляет собой тонкую пластину минерала (кварца или турмалина) прямоугольной либо круглой формы, установленную в кварцедер-жателе. Как известно, кварц обладает пьезоэффектом. При сжатии кварцевой пластины на противоположных ее гранях появляются разноименные электрические заряды, при растяжении пластины знаки зарядов на тех же гранях изменяются на обратные (прямой пьезоэффект). При воздействии на кварцевую пластину у переменного электрического поля в ней возникают механические упругие колебания (обратный пьезоэффект), приводящие, в свою очередь, к появлению электрических зарядов на ее гранях. Таким образом, кристалл кварца (пластина) представляет собой электромеханическую систему, обладающую резонансными свойствами. В зависимости от геометрических размеров и ориентации среза резонансные свойства (резонансная частота /о) каждой пластины строго фиксированы и лежат в пределах от нескольких единиц килогерц до 1000 МГц.

Кварцевый резонатор представляет собой однородную пластину монокристалла кварца. Чаще всего в кварцевом резонаторе возбуждаются продольные колебания (объемные акустические волны) по типу сжатие — растяжение. Основным электрическим параметром кварцевых резонаторов является резонансная частота, которая жестко фиксирована. Основной размер, определяющий частоту колебаний кварцевого резонатора,—длина пластины. Кварцевые резонаторы обладают наибольшей стабильностью частоты.

Объемный резонатор представляет собой полость, окруженную проводящими металлическими стенками, которая может быть выполнена в виде волновода прямоугольного или круглого сечения, в виде кольца и т. д. ( 9.15). Поле в объемном резонаторе замкнуто внутри проводника, и излучение энергии в окружающее пространство исключается.

Кварцевый резонатор представляет собой тонкую пластинку, вырезанную из кристалла кварца или турмалина. Стороны пластинки металлизируются. Если к металлизированным сторонам подводится переменное напряжение, то в кварцевой пластинке возникают упругие колебания, которые приводят к появлению электри-

вующие характеристики обычных LC-колебательных систем. Резонатор представляет собой пластину из пьезоэлектрического кварца, вырезанную определенным образом. На противоположных гранях этой пластины напыляются металлические контакты. При подведении к контактам электрического напряжения благодаря обратному пьезоэффекту пластина начинает изменять свои размеры в соответствии с частотой приложенного напряжения. Благодаря прямому пьезоэффекту через нее начинает протекать ток. В зависимости от геометрических разме-а б В

В фильтрах, использующих избирательные свойства преобразователей,'не удается получить малую полосу пропускания (Д///„ <С 1%). Узкополосные фильтры выполняют на основе резонаторов ПАВ. Резонатор представляет собой отрезок звукопровода, ограниченный с обеих сторон отражателями. На длине отрезка должно укладываться целое число полуволн, т. е. L = nkAK/2. В такой резонатор помещают широкополосный преобразователь.

Кварцевая стабилизация частоты заключается в применении кварцевых резонаторов, что дает очень низкую нестабильность частоты, обычно порядка 10~'. Кварцевый резонатор представляет собой тонкую пластину минерала (кварца или турмалина) прямоугольной или круглой формы, установленную в кварцедержателе. Кварц, как известно, обладагт пьезоэффектом. При сжатии кварцевой пластинки на противоположных ее гранях появляются разноименные электрические заряды, при растяжении пластинки на тех же гранях знаки зарядов изменяются на обратные. При воздействии на кварцевую пластинку переменного электрического поля в ней возникают механические упругие колебания, приводящие, в свою очередь, к появлению электрических зарядов на ее гранях. Таким образом, кристалл кварца (пластинка) представляет собой электромеханическую систему, обладающую резонансными свойствами. В зависимости от геометрических размеров и ориентации среза ре-

резонатор представляет собой стержень из ферромагнитного материала (сплав никеля и кобальта), который сжимается и растягивается под влиянием переменного магнитного поля. Последнее возбуждается катушкой, намотанной на стержень. Магнитострикционный резонатор, подобно кварцевому, совершает механические колебания, растягиваясь и сжимаясь по оси, и эквивалентен колебательному контуру. Обычно его добротность имеет порядок 2—3 тысяч. Эквивалентная схема магнитострикционного резонатора с учетом намагничивающей катушки изображена на 18.30. Магнитострикционные резонаторы начали применяться недавно, и предстоит большая работа по их совершенствованию.

2. Магнитострикционные фильтры, Б магнитострикцирнных ) фильтрах также используются механические резонаторы, обладающие и электрическими свойствами. Такой электромеханический резонатор представляет собой катушку индуктивности с сердечником из магнитострикционного материала ( 9.36, а, б) и называется магнитострикццонным резонатором. Сердечник предварительно намагничен или подмагничивается постоянным магнитом, поскольку магнитострикционныи эффект является четным, т.е. знак деформации сердечника не зависит от направления магнитного поля.

Если ограничить некоторый объем диэлектрика (воздуха) замкнутой металлической (идеально проводящей) поверхностью и возбудить в нем электромагнитное поле, то в полости образуются стоячие волны, частота которых зависит от формы и размеров объема. Такая полая металлическая коробка называется объемным резонатором (эндовибратором). Прямоугольный объемный резонатор представляет собой отрезок прямоугольного волновода, ограни-