Н.М. Изюмов, Д.П. Линде - Основы радиотехники (1083412), страница 72

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 72)

Благодаря наличию смещения зто наступит при большем напряжении возбуждения, чем в первом случае. Еще более ярко те же изменения проявятся при дальнейшем увеличении смещения ( †, Е»ь — Е»» и т. д.). В результате таких опытов будут получены зависимости, изображенные на рис. !0.21. А теперь вспомним, что благодаря наличию ОС в автогенераторе существует и обратная зависимость: чем больше первая гармоника анодного тока, Рис. 10.21. Колебательные характеристики генератора тем больше напряжение на контуре и пропорциональное ему напряжение возбуждения: ио = йи.

= й)„Л». (1О.ЗЗ) Если изобразить зти зависимости в координатах ()ю, У»), принятых для графиков колебательных характеристик, то они будут иметь вид семейства прямых, выходящих из начала координат, наклон которых тем больше, чем больше коэффициент ОС, т.

е, )»»=()»)Мм Точка пересечения прямой ОС с колебательной характеристииой (рис. 10.22) определяет первую гармонику анодного тона и напряжение на сетке, которые 1 ис 1 Псг Псг 1(с'Г вся Рис. 10.22. Определение стационарного режима по колебательным ха- рактеристикам удовлетворяют обеим зависимостям; они и устанавливаются в схеме при данном коэффициенте ОС и смещении. Из рассмотрения рис. 10.22 видно, что при й(й„р прямые ОС не пересекают колебательные характеристики, что свидетельствует о невозможности самовозбуждения генератора. При й)й„р самовозбуждение становится возможным, но в ряде случаев имеются три точки (1, 2 н 3) пересечения колебательных характеристик.

Какая же из них определяет стационарное состояние генератора? Легко показать, что точка 2 будет неустойчивой. Действительно, допустим, что в силу каких-то случайных причин напряжение на сетке возросло от Учз до У'сз. Это приведет к увеличению анодного тока до Рчь но по характеристике ОС можно видеть, что напряжение на сетке станет тогда У"аз) У'ч> и т. д. Ток н напряжения будут быстро нарастать до значений !"',> и У,ь которые окажутся устойчивыми потому, что увеличеаие одного из них приводит к уменьшению другого.

Аналогично можно убедиться, что малейшее уменьшение така или напряжения в точке 2 приведет н быстрому переходу генератора в состояние, соответствующее точке А т. е. к срыву колебаний. Из тех же построений видно, что увеличение коэффициента ОС от йвр сначала приводиг к росту амплитуды анодного тока и напряжения на сетке, затем рост прекращается и даже наступает некоторый спад анодного тока из-за перехода генератора в перенапря>кенный режим. Следовательно, для возбуждения генератора необходимо установить ОС, превышающую некоторое критическое значение, однако выбирать ее очень большой также нецелесообразно, так как это приводит не к увеличению, а к снижению мощности генератора.

Оптимальную ОС устанавливают расчетным или опытным путем. В большинстве ламповых автогенераторов отсутствует катушка связи (см. пис. 10.17). Напряжение на сетку лампы просто снимается с одного из элементов колебательной системы путем непосредственного присоединения к нему участка сетка — катод лампы. Следовательно, в таких генераторах лампа присоединяется к колебательной системе тремя точками: анодом, катодом и сеткой. Поэтому такие генераторы получили название т р е х т о ч е ч н ы х. Для удобства изучения многочисленных схем трехточечных генераторов познакомимся с их основнычи общими свойствами. Сопротивление части колебательной системы, включенное между анодом и катодом лампы (рис. !0.23), будем обозначать Хь между Рис. 10.23.

Обобщенная схема трехточечного автогенератора катодом и сеткой Хз и между сеткой и анодом Хз (активными составляющими, как правило, можно пренебрегать по сравнению с реактивными). В общем случае эти сопротивления могут пред. ставлять собой эквивалентные параметры любой сложной цепи. Будем также считать, что они включают в себя все паразитные параметры схемы (индуктивности выводов, междуэлектродные емкости лампы и др.). Колебания в генераторе могут возникнуть только на собственной частоте его колебательной системы. Напомним, что при собственных колебаниях в системе происходят периодические переходы запасаемой магнитной ввергни в электрическую л наоборот.

Запасы этих энергий одинаковы, поэтому система без потерь не потребляет энергии. В ней протекает кольцевой ток 1„ для которого в силу отмеченных особенностей сумма реактивных сопротивлений равна нулю: Хх + Х, + Хз = О. (10.34) Поскольку все реактивные сопротивления зависят от частоты, то- условие (10.34) определяет частоты колебаний, которые могут возбудиться в генераторе. Таких частот мажет быть одна. две, три...

и в общем случае сколько угодно в зависимости от вида колебателыюй системы. Напря>кение между анодом и катодом можно определить как произведение тока ).„. в колебательной системе на сопротнзленне элемента Хь включенного между этими электролами: У, „=)кХ,. (!0.35) Напряжение з>ежду катодом и сеткой и =)„х,. (10.36) 231 Напряжение возбуждения, наоборот, отсчитывается от сетки к катоду: и „вЂ” и„= — 7„Хю 110.37) Из выражений (10.35) и (10.37) вытекает, что и,и- — и,„—.

Х (10.38) Из рассмотрения графиков на рис. 10.3 следует, что для пополнения энергии в контуре напряжение возбуждения должно быть в противофазе по отношению к напряжению между анодом и катодом. Это будет выполнено, если отношение Х,)Х! > 0. (10.39) Из выражения (10.38) также следует, что оно выражает коэффициент ОС генератора: Ха ив.и — — — — =й (10.40) х, и,„ Условие (10.39) выполняется, если одновременно сопротивления Хз и Х, либо отрицательны, либо положительны.

Для выполнения же'условия (!034) сопротивление Хз должно иметь обратный им знак. Рассмотрим, к каким возможным схемам автогенераторов можно прийти на основании данных выводов. Если Х~)0, Хз)0, а Хз<0, то эквивалентная схема автогенератора принимает внд, изображенный на рис. !0.24, а.

ау' ф Рис, !0.24. Схемы одноконтурных трехточечных автогенераторов: а — индуктивный трехточечный автогенератор; б — емкостный трехточечный автогенератор Такая схема получила название и ндуктивного трехточечного а в т о г е н е р а т о р а. Если же Х~(0, Хз(0, а Хз)0, то эквивалентная схема автогенератора принимает вид, изображенный на рис. !0.24,б. Эта схема получила название е м к о с т н о г о трехточечного автогенерат о р а. 232 Уяснение общих условий самовозбуждения и свойств автогенераторов позволяет легко разобраться в схемах и особенностях работы различных практических схем. Одноконтурные автогенераторы.

Наиболее просты те схемы автогенераторов, в которых сопротивления Хь Хэ и Хз образуют один колебательный контур; такие генераторы называют о д н ок о н т у р н ы м и. На рнс. 10.25,а изображена практическая схема индуктивного однокон- а) б) Рис. 10.25. Практические схемы авто- генераторов с автотрансформа~торной ОС турного автогенератора. Индуктивности и Ез в ней представлены участками одной катушки, с части которой как с автотрансформатора снимается напряжение на сетку лампы.

Поэтому данную схему часта называют генератором с автотрансформаторной обратной связью. Следует обратить внимание на то, что точка й присоединения катода должна лежать между точками а и с присоединения анода и сетки. Только в этом случае соблюдается правильная фазировка схемы (напряжение на сетке меняется противофазно напряжению на аноде). Если поменять местами точки присоединения катода и сетки, то схемз самовозбуждаться не будет. На эквивалентной схеме это отразится согласно принятым обозначениям так, что теперь роль сопротивления Х, будет играть конденсатор С, а сопротивления Хэ и Хэ будут представлены участками катушки 7., и Еь Такая схема не долж. на возбуждаться, поскольку коэффициент ОС в ней. ыйэ й= — к.0.

1/е С Пепь постоянной составляющей сеточного тока в схеме на рис. 10.25, а замыкается через часть катушки ).з. При такой последовательной схеме включения цепи автоматического смещения неизбежно применение парал- лельной схемы питания анода, так как иначе анодное напряжение попадет на сетку. Этого можно избежать, осли применить схему параллельного автоматического смещения (рис.

10.26, б). Регулировка ОС достигается перемещением точки с по катушке. Изменение положения точки й приводит одновременно к изменению коэффициента ОС и коэффициента включения контура, т. е. к изменению эквивалентного сопротивления нагрузки для лампы, Изменение частоты генерации достигается чаще всего изменением емкости конденсатора С.

С помощью таких схем удается плавно изменять частоту с перекрытием Кг=) /1мия, равным нескольким единицам. Такие генераторы получили широкое распространение в диапазонах ДВ и СВ. На частотах выше !О МГц индуктивность катушек настолько уменьшается, что в них остается всего несколько витков. Из-за этого регулирование ОС становится весьма грубым и поэтому на указанных частотах целесообразнее перейти на другие схемы автогенераторов. На рис. 10.26,а изображена практическая схема емкостного трехточечного автогенератора. Напряжение ОС здесь снимается с конденсатора Сз.

Такой генератор может работать только при параллельных схемах автоматического смещения и питания анода. Неудобство данной схемы по сравнению с предыдущей заключается в том, что изменение ОС путем изменения емкости конденсатора Сз неизбежно приводит к изменению частоты генератора. Чтобы уменьшить это влияние, емкости конденсаторов С, и Ст выбирают минимальными, а настройку производят дополнительным конденсатором большей емкости С (рис. 10.26, б). Этот генератор тоже хорошо работает на ДВ и СВ.

На более коротких волнах паразитные емкости схемы (междуэлектродные емкости лампы, монтажные емкости) становятся соизмеримымн с емко- стями контура, что затрудняет регулировку ОС и сужает рабочий диапазон частот генератора. Основные достоинства одноконтурных генераторов — простота устройства, однозначность настройки, широкий диапазон перестройки. Основной же недостаток их заключается в том, что единственный контур, определяющий рабочую частоту, служит также нагрузкой генератора, в которой выделяется генерируемая мощность, и он же связывается с внешними потребителями энергии. Мощность, выделяемая в контуре, превращается в тепло, детали контура изменяют свои размеры и электрические параметры, что приводит к уходу частоты генератора.

Характеристики

Список файлов книги