Н.М. Изюмов, Д.П. Линде - Основы радиотехники (1083412), страница 73
Текст из файла (страница 73)
Внешние потребители вносят в контур переменные реактивные сопротивления и тоже изменяют рабочую частоту генератора. Стабильность же частоты является важнейшим показателем качества его работы. Этот принципиальный недостаток может быть устранен только переходом к более сложным — двухконтурным или многоконтурным — генераторам. Двухконтурные автогеиераторы. При введении в колебательную систему автогенератора второго контура появляется принципиальная возможность разделения между ними функций стабилизации частоты, с одной стороны, и выделения мощности и связи с нагрузкой — с другой. Проще всего эта задача решается путем включения в анодную цепь любого из рассмотренных выше автогенераторов дополнительного контура пбследовательно с ооновным (рис.
10.27). Если эквивалентное сопротивление дополнительного контура 2 много больше эквивалентного сопротивления контура Е определяющего частоту, то большая доля генерируемой мощности выделяется в контуре 2; его и нужно связывать с внешним потребителеы энергии. Первый контур, наоборот, насколько возможно изолируют от всех внешних влияний (экранируют его, а в ряде случаев и помещают в термо- Рис. !0.26. Практические с емкостной ОС схемы аитогенератора а) Рис. ! 0.27. Двухконтурный связью: а — развязка контуров; б стат). Однако при использовании в генераторе триодов внешние влияния могут передаваться в контур 1 из контура 2 через емкость анод — сетка лампы.
Чтобы устранить зту емкостную связь, в генераторах данного типа применяют тетроды нли пентоды (рис. 10.27,б), акранирующая сетха которых, заземленная по высокой частоте, практически уничтожает емкостную связь между контурами. Единственный вид связи, который нельзя ликвидировать в втой схеме, — это связь за счет общего электронного потока, последовательно обтекающего контуры. Поэтому данная схема и получила название г е н ера,тора с электронной связью. Вследствие того, что зкранирующая сетка и верхняя точка контура ! заземлены, катод лампы находится под напряжением высокой частоты и его нельзя непосредственно заземлять.
Поэтому в лампах прямого накала включают высокочастотные разделительные дроссели Ер в цепь нити накала. Интересной особенностью работы такого генератора является возможность при настройке контура 2 на одну из высших гармоник анодного тока получать повышенную частоту на выходе. Прн этом благодаря настройке контуров на разные частоты еще больше ослабляется их взаимное влияние и тем самым повышается стабильность частоты. Частотные же ограничения, свойственные рассмотренным выше одноконтуриым генераторам, остаются в силе и для этого двухконтурного генератора. В диапазонах КВ и УКВ основное распространение нашли двухконтурные 234 автогенератор с электронной — практическая схема автогенераторы, в которых связь между контурами осуществляется через одну из междуэлектродных емкостей лампы.
Здесь уже два из трех сопротивлений Хь Х, и Хь входящих в общую схему трехточечного автогенератора, представляют собой эквивалентные сопротивления контуров, а одно из них является сопротивлением связывающей нх междуэлектродной емкости. Схем, построенных по такому прннпипу, можно предложить три (рис. 10.28). В генераторе, схема которого изображена на рис. 10.28, а, связь между контурами осуществляется через емкость С» р лампы. Оба контура име|от общую точку, соединенную с катодом; в соответствии с этим схема получила название генератора с общим катодом.
В генераторе на рис. !0.28, б связь между контурами осуществляется через емкость С,.» лампы. По тому же признаку, что и в первом случае, эту скему называют генератором с общей (заземленной) сеткой. Контуры в генераторе на рис. 10.28, в связываются через емкость Ср. лампы. Эту схему называют генератором с общим (заземленным) анодом. Остановимся несколько подробнее на свойствах таких генераторов, поскольку онн исключительно широко распространены в технике радиопередающих и радиопрнемных устройств. Система двух связанных контуров, нак было показано в гл, 3, обладает двумя собственными частотами (их также называют частотами связ и): нижней и верхней. Найдем их из графического решения уравнения (!0.34). Для этого построим на одном г! 1 ! ! 1 Тс ь ф а) Рис.
10.28. Двухконтурные авогенераторы со связью контуров через межлузлектродные емкости лампы: а — генератор с общим катодом; б — генератор с об- щей севкой; в — генератор с общим анодом Рис 10.29. К определению собственных частот колебательной системы, состоя. щей нз двух контуров, связанных через емкость: а — при одинаковой добротности контуров; б — добротность одного из конту- ров много больше добротности второго графике зависимости всех трех сопротивлений от частоты и просуммируем их.
В гл. 2 было показано, что реактивное сопротивление параллельного контура уходит в бесконечность с разнымн знаками по обе стороны от резонанс. ной частоты !см. рис. 2.40). Сопротивление н<е емкости связи монотонно убывает с частотой. Допустим, что один контур настроен на частоту ы, „ а второй — на частоту ю,, Тогда зависимости реактивных сопротивлений элементов колебательной системы от частоты изобразятся графиками иа рис. 10.29, а. Ход зависимости суммарного сопротивления нетрудно понять; при ы-ьО преобладающее значение имеет сопротивление емкости связи, стремяшееся к бесконечности с отрицательным знаком, а при ю-ьюг е преобладающее значение будет иметь положительное сопротивление первого контура, уходяшее в бесконечность. Следовательно, в области от 0 до ы~а частоты контура, настроенного иа меньшую частоту, найдется такая частота юю при которой суммарное сопротивление пройдет через нуль; зто определит нижнюю частоту связи.
Аналогичные рассуждения позволяют заключить, что Верхняя частота связи ым при которой суммарное сопротивление снова пройдет через нуль, лежит между собственными частотами контуров. Важно обратить внимание на то, что если добротность одного из контуров много выше добротности второго, то обе частоты связи будут близка к собственной частоте высокодобротного контура. Такой случай показан на рис.
10.29, б. Это происходит из-за того, что резонансные характеристика 239 идут тем круче и тем ближе чприжимаютсяэ к резонансной частоте, чем выше добротность контура. Рассмотрим теперь вопрос о том, какая из частот связи может возбудиться в двухконтурных генераторах. Для нижней частоты связи, лежащей ниже собственных частот обоих контуров, зквивалентные сопротивления последних имеют индуктивный характер. Для верхней же частоты связи, лежащей между собственными частотами контуров, эквивалентные сопротивления этих контуров имеют противоположный характер; у контура с меньшей собственной частотой емкостный, а у контура с большей собственной частотой — индуктивный. В схеме с общим катодом на месте сопротивлений Х~ и Хз помещены контуры.
Для выполнения фазовых условий самовозбуждения их сопротивления должны иметь одинаковый знак. Следовательно, генератор может возбудиться на нижней частоте связи и не может возбудиться на верхней. Генератор возбуждается при этом по эквивалентной схеме индуктивного трехточечного генератора. В схеме с обшей сеткой роль сопротивления Х, играет емкость С» „, следовательно, контур, помещенный на месте сопротивления Хь должен быть эквивалентен емкости, что возможно, если частота связи, на которой происходит самовоэбужденне, лежит выше его,собственной частоты.
Для этого генератор должен возбудиться на верхней частоте связи и контур, включенный на месте Х, (между сеткой и катодом лампы), должен быть настроен на частоту ниже частоты второго контура, стоящего между анодом и сеткой. Генератор работает при этом по эквивалентной схеме емкостного трехточечного генератора. В генераторе с общим анодом на месте сопротивления Хз помещена емкость Сь , .следовательно, эквивалентное сопротивление контура Х, должно иметь емкостный характер.
Это возможно, если генератор возбуждается на верхней частоте связи и контур, включенный между анодом и катодом лампы, настроен на более низкую частоту, чем контур, включенный между анодом и сеткой. Генератор в этом случае возбуждается по эквивалентной схеме емкостного трехточечного генератора. Возникает вопрос: как следует регулировать схемы, чтобы добиться желаемого разделения функций между контурами? В генераторе с общим ка- 236 тодом основная мощность выделяется в контуре, включенном между анодом н катодом лампы, поэтому его следует связывать с нагрузкой.
При этом схему надо отрегулировать так, чтобы частоту в основном определял другой контур (между катодом и сеткой), в котором выделяется малая мощность. Очевидно, что на частоту связи основное влияние оказывает тот контур, который в наименьшей степени расстроен относительно нее.
В этом случае частота связи лежит в области резких изменений эквивалентного сопротивления Хч(ы) данного контура, и перестройка его, как показывает выражение (!0.34), в наибольшей степени изменит сумму реактивных сопротивлений всей системы, которая и определяет частоту. Это можно также уяснить из графиков на рис.
10.30, где показано изменение частоты генерации ы'ч — ыч сильно (рис. 10.30,а) и слабо (рис. 10.30, б) расстроенными контурами при одинаковом смешении их резонансных частот быта=бы~ э. Поскольку в генераторе с общим катодом возбуждается нижняя частота связи, то катодно-сеточный контур следует вастраивать на частоту более низкую, чем анодно-катодный. Чем больше взаимная расстройка этих контуров, тем меньше влияние анодно-катодного контура на частоту, но меньше и мощность, которая выделяется в нем В генераторе с обшей сю'кой также было бы желательно, чтобы частоту определял катодно-сеточный контур, поскольку в анодно-сеточном контуре выделяется основная мощность и его нужно связывать с нагрузкой.
Однако, как будет показано далее (при рассмотрении работы усилителя с общей сеткой), катодно-сеточный контур, шунтируемый малым входным сопротивлением лампы, оказывается низкодобротным и не может стабилизировать частоту генерации. Следовательно, в генераторе с общей сеткой не удается осуществить разделение функции между контурами, вследствие чего эта схема не используется для получения высокой стабильности частоты.
В генераторе с общим анодом, где основная мощность выделяется в анод. но-катодном контуре и возбуждается верхняя частота связи, желательно, чтобы частоту определил анодно-сеточ. ный контур. Последнее достигается, если он настроен на более высокую частоту, чем анодно-катодный контур. Это согласуется с полученными выше условиями самовозбуждения. Рнс. 10.30. Влияние перестройки одного нъ конту~ров на нижнюю частоту связи системы двух контуров, связанных через емкость: а — при перестройке контура, настроенного на более высокую частоту; б— при перестройке контура, настроенного на более низкую частоту Таким образом, дае из трех двух- контурных схем позволяют в значительной мере решить задачу о разделении функций между контурами и по- 10.6.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
