Н.М. Изюмов, Д.П. Линде - Основы радиотехники (1083412), страница 82
Текст из файла (страница 82)
рис. 3.8). Поэтому в генераторе возбуждаются колебания на верхней частоте связи, на которой потери в анодпом контуре меньше. Если настроить внешний контур иа частоту выше частоты анодного контура, то ои будет расстроен относительно верхней частоты связи Лы=ы» — ыз меньше, чем относительно нижней частоты связи Лы=ы» — ыз.
Поэтому потери в аиодном контуре на передачу энергии во внешнюю цепь станут больше на верхней частоте связи, и в генераторе будут возбуждаться колебания иа нижней частоте связи. На рнс. 10.69,а видно, что при ы»(оз, возрастание частоты ыз приводит к уменьшению расстройни внешнего контура относительно рабочей частоты и увеличению тока !з во внешнем контуре.
При ы»)ы, увеличение частоты юз приводит к увеличению расстройки внешнего контура относительно нижней частоты связи, которая возбуждается в генераторе, и уменьшению тока во внешнем контуре. Если связь аиодного контура с внешним достаточно сильная, то при малых расстройках последнего относительно генерируемой частоты переход энергии во внешнюю цель особенно интенсивен, и вследствие этого эквивалентное сопротивление анодиого контура сильно уменьшено. Установленного значения ОС, как видно из формулы (10.30), может не хватить для поддержания самовозбуждения, и колебания сорвутся. Явления, протекаюпзие в генераторе в этом случае, иллюстрируются графиками на рис. 10.69, б.
Очевидно, что срыв колебаний можно устранить увеличением ОС. Явления в генераторе при увеличении частоты виешнего контура будут протекать тогда следующим образом. В. области ыз(ы, возбуждаются колебания на верхней частоте связи. Несмотря на создание в схеме более благоприятных (с точки зрения потерь) условий для возбуждения колебаний на нижней частоте связи, они при переходе через частоту ы, до частоты срыва ыз»» еще не возбуждаются, так как наличие колебаний верхней частоты уменьшает среднюю крутизну лампы и препятствует их возникновению.
Только на частоте ыз=ыыр создавшиеся более благоприятные условия для возбуждения колебаний иа нижней частоте связи приводят к скачкообразному изменению частоты колебаний (рис. 10.69, в). До скачкообразного изменения частоты увеличивающийся переход энергии во внешний контур приводит к росту тока в нем.
Естественно, что при обратной перестройке с уменьшением частоты внешнего контура наблюдается з а т яг и в а н и е генерации иа нижней частоте (штриховые липеи на рис. 10.69, в), а затем перескок на верхнюю частоту связи. Таким образом, образуется область настроек внешнего контура ы~»» †»», внутри которой рабочая частота генератора зависит от того, каким образом производится его настройка.
С этим ие- 263 а) гмг =го, Хгаг Ггш ~глггг озг л 1-г 1 1 М /л 1 хсв па 1ш ела = аз, ю Рис. 10.69. Затягивание частоты в генераторе ~ '~сзг 'хгз! т озг =<д, двухконтурном авто- 10.16. ЗАХВАТЫВАНИЕ ЧАСТОТЫ АВТОГЕНЕРАТОРА 1 1 л~ l1 ~ Лгат Лги~ ', ,',г ыгш 1 гвв =об приятным явлением можно столннуться при использовании однокаснадных передатчиков, которые применяются во многих импульсных радиоустройствах. В многокаскадных передатчиках авто- генератор всегда связан с последующими касиадами, поэтому попытка увеличить связь 2 ними сверх некоторого предела может привести к возникновению затягивания.
В некоторых устройствах явление затягивания используется для стабилизации частоты. Следует обратить внимание на то, что затягивание частоты возможно только в таких генераторах, в которых один из контуров играет роль «внеш- Если автогенератор, генерирующий колебания частоты югм подвергнуть воздействию внешней ЭДС достаточно большой амплитуды с частотой ы„ мало отличающейся от частоты юы, то 264 него» контура, т. е. энергия из него не передается обратно в цепь автогенератора и для генератора является энергией потерь.
В двухконтурных схемах с общим анодом, катодом или сеткой второй контур входит в цепь ОС. Из графиков на рис. 10.69 видно, что в этих генераторах на разных частотах связи знзки коэффициентов ОС противоположны, поэтому может возбуждаться только одна из частот связи. В таких схемах явление затягивания можст наблюдаться в том случае, когда контур, определяющий частоту генерируемых колебаний, сильно связан с внешней цепью. частота автогенератора может измениться и после переходного процесса стать равной частоте внешней ЭДС.
Это явление получило название з ахваты ванна или полного увлс- ч е н и я ч а с т о т ы. Иногда захватывание называют также п р и н у д и т е л ьной синхронизацией. При заданной интенсивности внешнего сигнала она наблюдается в некоторой области частот, лежащих близко к частоте собственных колебаний автогенераторов, которая называется п ол о с ой з ах в а т ы в а н и я. При несколько большей разности частот наблюдается лишь частичное изменение частоты автогенератора. Это явление называют ч астичным захватыванием (илн увлечением) частоты. Начиная с некоторых расстроек внешнее воздействие не приводит к измевению .рабочей частоты автогенератора.
На рнс. 10,70 приведен график изменения разности рабочей частоты ге- Птг бзг 1атз ОЗг 00лзггли гася пглого аах5авы- г оггг Рис. !0.70. Захватывание частоты авто- генератора нератора н частоты внешней вынуждающей силы в зависимости от частоты последней. В полосе захватывания эта разность равна нулю, в области частичного захватывания она отлична от нуля, и вне ее разность нарастает линейно, поскольку частота ыг перестает изменяться.
Объяснить это можно следующим образом. На какую бы цепь автогенератора ни воздействовала внешняя ЭДС, на сетке лампы из-за наличия ОС пешвится переменная ЭДС с частотой внешнего источника. Если эта частота мало отличается от частоты автогенератора, а амплитуда наведенных колебаний сравнима с амплитудой напряжения на сетке лампы автогенератора, в сеточной цепи возникнут биения колебаний этих двух частот.
В некоторый момент времени максимальные положительные значения обеих амплитуд совпадают (рис. 10.71), онн складываются, и результирующее колебание равно сумме их амплитуд. Через период одна из величин снова достигнет „ максимального значения, а вторая в этот момент будет иметь мень- Рис. 10.71. Биения при сложении колебаний близких частот шее значение, и поэтому их сумма станет меньше, чем в первом случае. От периода к периоду сдвиг фаз между колебаниями будет расти и ам.
плитуда результирующего колебания уменьшаться. Когда сдвиг фаз превысит 120', колебания начнут ослаблять друг друга, а при сдвиге фаз в 180' амплитуда результирующего колебания достигнет разности амплитуд обоих колебаний. Дальнейшее увеличение сдвига фаз приведет к появлению и постепенному нарастанию амплитуды результирующего колебания. Когда же сдвиг фаз достигнет 360', амплитуды колебаний будут вновь складываться. Таким образом, в результате сложения двух колебаний разных частот возникают новые колебания с периодически нарастающей и убывающей амплитудой. Для определения частоты результирующих колебаний и периода изменения их амплитуды рассмотрим данное явление математически. Если в цепи происходит сложение двух высокочастотных нолебаний с одинаковой амплитудой а,(1) =А сбп 2~4~ и азЯ =А гйп 2я)з(, то в результате их сложения получим а, (1)+ аз(1) =А(з)п2п)т1+ + 5!П2 п(а!).
Используя затем известную тригонометрическую формулу преобразования 265 суммы двух сянусондальпых величин в произведение а — (), а+() з(п а + з(п (3 = 2 соз — з(п — . 2 2 имеем аз(1)+а,(1) = 2 А соз 2гг — Х 1т — 1з 2 Х (з(п2л 2 (1О. 60) Если частота 1, близка к частоте 1ь то частота первого сомножителя мала н его можно рассматривать как переменную амплитуду высокочастотного колебания частоты: 1=(Д+1з)12. Таким образом, в результате биений двух высокочастотных колебаний возникают новые высокочастотные колебания с ча.
стотой, равной среднему значению нх частот: 1з+1з 1 1ер= 2 (10.61) н переменной амплитудой, максимальные значения которой повторяются с частотой, равной разности нх частот; (10.62) Подставив затем это соотношение в первое равенство, найдем период нз- 266 Уравнение колебаний биений показывает, что прн переходе амплитуды через нуль фаза высокочастотных колебаний меняется на обратную, поскольку соз †изменяет свой знак. 1~ — 1з 2 В тех случаях, когда амплитуды колебаний разных частот А, н А, неодинаковы, амплитуда результирующего колебания изменяется от максимального значения Амьче=А,+Аз, когда фазы колебаний совпадают, до минимального значения Алв =А~ — Аь когда разность фаз достигает п. Период изменения амплитуды в этом случае легко определить из следующих соображений. Если в начальный момент времени фазы ко.
лебаннй совпадали, то нх новое совпадение произойдет через время Т, за которое одна нз величин совершит л, а вторая л.(-1 колебаний, т. е. Т=лТ, н Т= (л+ 1) Т, Приравнивая правые частя этих выражений, получаем Т, л= Т вЂ” Т, менення амплитуды результирующего колебания Т 1 Т=лт,= ' Т,= Т,— Т, ' Пт,— ПТ, нлн частоту изменения амплитуды г= = ЧТ=1,— 1ь которая равна разности частот складываемых колебаний.
Вернемся теперь к изучению явле. ння захватывання частоты в автогенераторе. Из прнведенного рассмотрения следует, что в результате биений напряженна автогенератора н внешней ЭДС амплитуда результирующих колебанпй будет изменяться с частотой мы — м„а нх частота гаго + ыв м'р —— 2 Поскольку частоты мге н м, близки, ях разность получается во много раз меньше частоты результирующих колебаний. Поэтому, рассматривая явления в течение малых промежутков времени (порядка нескольких периодов колебаний), изменение нх амплитуды можно не учитывать.
Анодный ток лампы определяется в основном напряжением на управляющей сетке, поэтому он также станет изменяться с частотой мг. Проходя через анодный контур, он будет создавать на нем падение напряжений новой частоты м'и Нетрудно видеть, что если го,)мы, то новая частота, являющаяся средней частотой между м, н мгм будет больше мгм но меньше мм т. е. генерируемая частота возрастет. Далее колебания новой частоты м'р создадут биения с внешней ЭДС, в результате чего возникнут колебания с частотой ю,+аз ю" р —— 2 которая будет выше м'р, но ниже ыч (рнс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
