Н.М. Изюмов, Д.П. Линде - Основы радиотехники (1083412), страница 83
Текст из файла (страница 83)
10.72), н частота в схеме возрастет еще больше. Ркс. 10.72. Изменение частоты автогенератора в процессе зэяватывания 10.16. ГЕНЕРАТОРЫ НЕСИНУСОИДАЛЬНЫХ КОЛЕБАНИИ изря 17гчш ау $ Рис. 10.73. Генератор релаксационных колебаний с неоновой лампой 267 Такой процесс нарастания частоты будет происходить весьма быстро и дальше, пока после некоторого и-го цикла частота генерируемых колебаний точно не совпадет с частотой внешнего источника ыргчг=шр. После этого изменение частоты прекратится. То же происходит и тогда, когда частота внеганей ЭДС меньше частоты генератора, но в этом случае частота генератора будет уменьшаться, пока не совпадет с частотой внешнего источника.
График, построенный на рис. 10.72, следует повимать условно, как результат измерений мгновенных значений частоты в отдельные моменты времени. В действительности процесс изменения частоты протекает непрерывно. Чем больше отличается частота внешнего источника от собственной частоты автогенератора, тем больше расстройка анодного контура относительно вынужденной частоты. Начиная с некоторой расстройки, условия возбуждения внешней частоты ы, в схеме не выполняются, и явление захватывания исчезает. Однако это не означает, что влияние внешнего источника полностью прекращается. Рассмотренный выше про.
цесс постепенного приближения частоты генерируемых колебаний к частоте внеш- Для передачи информации в виде кодированных импульсных посылок, для одновременного запуска различных устройств, для последовательного срабатывания различных цепей через определейные промежутки времени и для других целей в современных радиотехнических устройствах широко используются генераторы электрических колебаний самой различной несинусоидальной формы..Такие колебания получили название р ел а ко а ци о нных. Простейшая схема генератора релаксационных колебаний показана на рис. 10.73,а.
В ией к источнику постоянного тока Е через резпстор )7 под. него источника остановится на известной стадии, и в схеме установится не. которая промежуточная частота (к — 1) в к 2 для которой условия самовозбуждения будут более благоприятны, чем для сле. дующей частоты биений. Эта промежуточная частота будет тем ближе к частоте внешнего источника, чем меньше он расстроен относительно начальной частоты генератора. Данное явление получило название частичного захватывани.я 1или увлечения) ч а стог ы. Оно наблюдается в некоторой области расстроек, за которой явление частичного захватыва.
ния прекращается, как это и показано на рис. !0.70. Захватывание частоты используется в целом ряде радиотехнических устройств, например, для синхронизации генератора от другого более стабильного генератора, для выделения и усиления колебаний нужной частоты при действии в цепи ЭДС многих частот, для умножения частоты путем синхронизации генератора высшими гармониками возбуждающей ЭДС и для других целей. ключена неоновая лампа НЛ, параллельно которой включен конденсатор С. Начиная с момента включения, конденсатор заряжается от источника через резистор )7. Когда напряжение на конденсаторе достигает потенциала зажигания неоновой лампы, в ней возникает ионный разряд, внутреннее сопротпвле. пие ее становится весьма малым (оно измеряется обычно сотнями ом) и конденсатор начинает разряжаться через лампу.
Разряд продолжается до тех пор, пока напряжение на конденсаторе не упадет до потенциала гашения, который лежит ниже потенциала зажигания. Резистор Я ограничивает ток, про- текающий от источника, и не дает возможности поддерживать разряд в лампе, поэтому она гаснет и конденсатор начинает снова заряжаться от источника через резистор Я. Процесс заряда и разряда конденсатора через ~резистор происходит по экопоненциальному закону (см.
гл. 2). При заряде конденсатора через большое сопротивление резистора Р процесс нарастания напряжения происходит медленно, а разряд через малое внутреннее сопротивление открытой лампы протекает во много раз быстрее. На рис. 10.73, б приведен график изменения напряжения на конденсаторе, имеющий пилообразный характер. Несмотря на свою простоту такой генератор используется сравнительно редко из-за нестабильности потенциалов зажигания и гашения неоновой лампы, которые зависят от температуры, освещения, предыдущего состояния прибора и других случайных причин, а также вследствие малой амплитуды колебаний ли=и -У, где У» — напряжение зажигания, а ӄ— напряжение гашения неоновой лампы.
Более стабильные генераторы несниусоидальных колебаний могут быть получены при использовании электронных ламп или полупроводниковых приборов. В схеме релаксационного генератора, называемого мультивибратор о м (рнс. 10.74), исйользуются два Рнс. 10.74. Схема мультивибрвтора триода. Процесс возбуждения колебаний в этой схеме может быть описан сведующим образом.
Пусть в некоторый момент времеви в схеме существует состояние электрического равновесия, т. е. в соответствующих цепях обоих плеч схемы протекают одинаковые токи. Сколько-ни- 268 будь длительно это состояние существовать не может вследствие ничтожных случайных изменений электронного потока в лампах. Предположим, что в какой-то момент времени анодвый ток лампы Л, немного возрастет, тогда падение напряжения на резисторе Пю уве. личится. Сумма же напряжений на резисторе )7ю и лампе Л,,всегда остается постоянной и равной, напряжению источника питания: У „+У„=Е„ где 17аю — падение напряжении на резисторе Раь а ӄ— напряжение на аноде лампы Ль Следовательно, если Улч~ увеличилось, то Ую должно уменьшаться, вследствие чего конденсатор Сь подключенный через резистор Р~з параллельно лампе -Ль должен, начать разряжаться.
Его разрядный ток )р„р проходит снизу вверх через резистор Йчь находящийся в цепи сетки лампы Ль н увеличивает отрицательный потенциал сетки этой лампы по отношению к ее катоду. Это приводит к уменьшению аиодного тока лампы Лз. В свою оче. редь, уменьшение анодного тока лампы Лз приводит к уменьшению падения напряжения на ~резисторе Рьз, поэтому конденсатор Сз начинает заряжаться. Его зарядный ток Вар проходя сверху вниз через резистор Пзь повышает потенциал сетки лампы Л, относительно ее ,катода, что способствует дальней. шему варастанию анодного тока этой лампы.
Нужно заметить, что появление положительного напряжения на сетке лампы П, приводит к появлению сеточного тока. Поэтому конденсатор С, заряжается также через участок сетка— катод лампы Ль Из сказанного следует, что в схеме существует положительная ОС, а это приводит к быстрому возрастанию тока лампы Л, и убыванию тока лампИ Лз. Первая стадия процесса закончится полным запираннвм лампы Л, и прохождением большого тока через лампу Ль Однако такое состояние схемы сохранится недолго. Конденсатор С1 разрядится через отпертую лампу Ль ток в его цепи будет уменьшаться, что приведет к постепенному возрастанию напряжения на сетке .лампы П,. В некоторый момент времени напряжение на ней превысит напряжение запнрания, и в ее анодной цепи возникнет ток, вследствие чего появится падение напряжения на резисторе Раз и анодное напряжение на лампе Лз начнет уменьшать.
М ЙЙ Й И исг (гзтп ь' Рис. 10.76. Процессы в мулыгнвибраторе 269 ся. В результате этого конденсатор Сз начнет разряжаться через резистор Я,ь уменьшая напряжение на сетке лампы Ль что, в свою очередь, .приведет к уменьшению анодного тока этой лампы и увеличению напряжения на ее аноде. Тогда конденсатор С, начнет заряжаться через резистор )7тт, увеличивая напряжение на сетке лампы Ль и результате чего увеличится ток через эту лампу. Таким образом, происходит ла.
винообразное нарастание тока, в лампе Лз и убывание в лампе Ль Схема, как говорят, «опрокидывается», т. е. то, что происходило сначала в лампе Л,, 'теперь происходит в лампе .7, и наоборот. В дальнейшем описанный процесс будет повторяться,,и схема будет создавать периодическую последовательность релаксационных колебаний.
Определим, какую форму будут иметь колебания в различных цепях генератора (рис. 10.75). В момент времени, когда лампа Л, заперта, конденсатор Сз еще не зарядится, поскольку скачок тока в лампе происходит весьма быстро, а постоянная времени цепи заряда, определяемая емкостью .конденсатора С, и сопротивлениями резисторов Язз и Яеь имеет большое значение (следует учитывать, что последнее сопротивление шунтируется относительно малым входнйм сопротивлением отпертой лампы Л~), Сопротивления резисторов )7ю н Лаз в анодной цепи ламп выбирают не очень большими.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
