Гоноровский И.С. Основы радиотехники (2-е издание, 1957) (1095421), страница 70
Текст из файла (страница 70)
ак в приведенных вы- х в сеточных цепях ют внешние источники йа го напряжения то запуска напряжение равно О. Следова- а при запуске рабочая арактеристике г' (е,, Е ) еа с точкой е = О, а по- анодный ток равен 2.8), нм дифференциальное для какой-либо из- еа (12.7', гг гга г =-С вЂ” -— с (12,1) г г Рнс. 12.9 и = г г' + 7. — г гЕ а с Ег г = г + гС вЂ” "г -+С! -',ь (12,6) 1 ! Д БМ! аз= — ге -1- — — — ), гл( слг с)' (12.9) вааводггм ур-ние (12.8) к виду: Еггг Егь 1 г г- + 2а а — г-г + -1 С гс = О.
(12.8') гг ге. е = — М вЂ”вЂ” е агг 1' 1 ыв= (гг — — - — аЬ ЬС еа' (12.11) 460 меняющейся во времени величины, например для тивной ветви контура, с учетом обратной связи и „а в ннд, ния лампы. Для определенности выберем трансформато стог' вла„а (Рис, 12.9). ПолУченные РезУльтаты нстРУдно будет, схсгг горну " в. пить в дальнейшем на любые ЬС автогенеРатоРы. Рсстзв, Раса Разрежем представленную на рис. 12.9 схему по и составим основные уравнения, связывающие токи и н аннин напра г в левой и пРавой частях ввв лепин тока г.
и отсчет н'Врвв а сте н„„ жепия относительно катод г 1. лучнм следующие уравне „, . ' г г'. = 1ь+г' г Исключая из первого ур-ппя (12.5) г'. с помощью вторсм и третьего уравнений, получим: Напряжение, индуктируемое в катушке обратной связи х сг. считываемое, как н напряжение иа, от катода, связано с товсв в индуктивной ветви контура следующим соотношением: Из 2 12.1 ясно, что для получения противофазноста ввврь жений и и е,' необходимо брать знак минус. Таким образом, а напряжение, отсянтываемое от сетки к катоду, равно Нь е .= — е'=М вЂ” ~-.
ггг првхгг' Теперь необходимо анодный ток г' выразить через "а"р малосв" ния, действующие на электродах лампы. Сгсгговываясь гга „„,вейн . амплитуд колебаний, зависимость г' (е, и.) мохсно считать л' н и подразумеваются переменные составляющие. здесь ' а,кение (!0.14'), ггоггучаем 1 хггсггяя я вырагке Р' г' = о'(е,— г0и,)г (12.7) н на характеристики г' (е,Е) в точке е =О, а и,— рутнзн а а где „ения на контуре. Все входягцие в ур-ние (12.7) пелен,; и и являются пока еще неизвестными функциями напряжен гщцгм: га ег а времени. аг гг Подставив в ур-пне (12.7) е =М г, получим ' =оМ вЂ” — 81!и =ЯМ вЂ” — — —. А~. ггге и, га аг а ггг Н.' Приравнивая правые части ур-ний (12.5) и (12.7'), а также яя цвая третье уравнение системы (12.5), после группировки слагаемых получим следу!Ощее дифферегшиальное уравнение: — ~+( — + — — ) + ' г' =О.
(12.8) Егг г! 1. Сдг СЬ ) Ег ГС Учитывая, что †' = 1 и вводя обозначение Это лицей лн'гейное уравнение 2-го порядка определяет ток в ин"ой ветви контура в виде колебания ге=.4ве ' еш(сгвг — чгв)г (12.10) амплитуда запуска У"а '4в и Фаза чв определяются начальными условиями стога вгв в соответствии с выражением (9,49) равна (12.14) Ряс.
1ЗЕ10 ʄ— — +Ю, 1 зЛ (1 2.15) ОМ Ь С Сдс' — — )г+ — —, (12.12) Пгйз) ск /С сс. 40 е зсп (слз с 70)' М сС 1 — > — + —. 1, БЕ ЯсЧС лаз Характер колебания !' зависит от знака коэффицве„ хапиЯ сс,. Если ал ) О, ток се затУхает (Рис. 12.10а), ес „ У' вита з,, амплитуда колебания растет (рис. 12.10б). "' с !), Рассмотрим подробнее выражение для а,. При И=О в отсутствие обратной связи, коэффициент затухания положи~ „„' и определяется сопротивлением потеРь контура г и сопротквл,. нием, учитывающим шуцтирующее действие лампы (см. З 41). а = — —.
(г+ — — ) — —.— (г+ — — ). Введение обратной связи вносит в контур добавочяое сопро. 5М тивление, равное по абсолютной величине С При правильном выборе направления витков, при котором обеспечивается сдвиг фазы между и и л' на 180', это сопротивмние отрицательно. Если при этом то результирующее сопротивление контура получается отрица ° ' т ицатель. ным. В этом случае сс,(0 и ток !' нарастает по закону: Таким образом, выполнение условия (12.!2) обеспечн ечивает Рос! ачальных зла амплитуды колебания при сколь угодно малых нач более о чениях амплитуды.
Этому условию можно придать бо вид: М п едста яляет Учитывая, что в соответствии с ф-лой (12.4') — — Р „й связи собой абсолютную величину коэффициента обратной резонансное сопротивление параллельного контура, е гл-Р Сс ~ окончательно: кучаем 1 яо.
К > — +ЬЗ. Хк ие, называемое основным уравнением генератора овс!Збуждением, позволяет легко объяснить влияние основс самовозбу " л, ы и схемы на возникновение колебаний. !пе крутизна характеристики о и больше усиление Цем больше тем ьсеньшая требуется величина К,, т. е. тем лампы Р= сз озникают автоколебания. Увеличение потерь в контуре, легче возник Ь сяажающ ;асощее велики у Л = С . наоборот.
требует ув ичения зл т. е. Затрудняет возникновение колебаний. Следует напомнить, что неравенство (12.!4) ничего не говорит л стационарной амплитуде автоколебапий. ДлЯ опРеделениЯ последней необходимо, как уже указывалось ранее, учитывать зависямость крутизны характеристшси лампы от амплитуды колебаний. что будет сделано в следующем параграфе. Здесь же отметим, ято когда „средняя" крутизна характеристики о снижается прог тив крутизны о настолько, что неравенство (12.14) обращается в Рззенство в автогенераторе устанавливается стационарная амплитуда колебания.
к 12.4. Уравнения для амплитуды и частоты стационарных автоколебаний Из предыдущего видно, что механизм ограничения амплитуды колебзний щсий определяется нелинейным характером лампы. По мере зозрзстания плитуда и анна амплитуды колебаний в контуре увеличивается и амУда Е, переменного напряжения, подаваемого через обратную СВЯЗЬ на сетк сетку лампы, Возрастание Ь, в свою очередь, увеличивает отрицат м Утечки сз Р нательное напряжение смещения, создаваемое цепью (Рис. 12.5) Рабочая точка смешается в область !и!мне!о сгиба а характеристики и анодиый ток приобретает имсную фо „ ф Рму. Изменение амплитуды Б и напряжения смеще" Ем показано Ю м вано на рис. 12.11, где Š— установившееся наЯасессне см ще со !Уч,е м щенка.
По окончании пРоцесса УстановлениЯ помещен ся обычный тзксц!его ный Режим, характерный для усилителя„рабочекие отсечкой анод Ого тока. Нетруд! видеть, что в Ойиото иода сеточного напряжения испол участки характеристики лампы с различной крутизн- в интервалах между импУльсами анодного тока, к ' Рнчем заперта, крутизна обращается в нуль. гда лампа Вместе с тем для установления связи мелсду напряжений на сетке Е и на контуре 11 не требу Удиви амплит с а полного а Од Ого ТОКа.
Дост е" знания амплитуды 1 пер аточво ники анодного тока, так как по ная составляющая 1 и выс „ постояи. со Шне га МОНИКИ КОНТУРОМ ОТфИЛЬТРОВЫВа Удобно поэтому нспользоват, !ваются денное в й 11 3 понятие сре ть Вве- едней крутизны характеристики, опр определяемое в соответствии с выраже!ж (11.23) как 1а! Та! При таком определении крутизгм Е не изменяется внутри одного пеРис. зйл! риодз колебания, но зависит от амплитуды колебания. Введение понятия средней крутизны позволяет постронть тзк называемую „квази-линейяую" теорию автогенератора.
Суть зто!! теории, получившей свое наиболее полное развитие в работах Ю. Б. Кобзарева, заключается в том, что при заданных и неизменных амплитудах по отношению к первым гармоникам токов и напряжений автогеператор расскиатривается как линейное ус. тройство, к которому можно, в частности, применять метод кок!. плексных амплитуд. Нслинейпьш же характер устройства, «з" отмечалось выше, учитывается зависимостью (12,1б).
Из пред!" СЛОВКС пущего ясно, что в основе квазилипейного метода лежит Услои высокой избирательности колебательной системы автогенератср е атаиде, обеспечивающее синусоидальность напряжения на контуре " е ИЕЗ9- висимо от формы импульсов аподпого тока. Квазилинейный метод позволяет обосновать представив тавленкук! ответствик на рис. 12.1 обобщенную схему автогенератора. В соотве с выражением (12.16) комплексную амплитуду первой гарно""" анодного тока 1„ можно представить в виде: (12.17) (а! ~ср ~'уср ~ср ( Ер а) 1 и напР; Это УРавпепие Устанавливает свЯзь межДУ током м угой женпями в лампе, т. е. в нелинейной части схемы .
Сдр а с а! ~9 (! С!)с (; ) — комплексный коэффициент обратной связи, равный где Л!фиппснту передачи четырехполюсника (рис. 12,!2), а лэ((са)— сопрозивлепие чстырсхполюспика, являющееся нагрузкой кля лампы. Таким Образом, имеем: — — э 11 =Š— 11(1 = ус! = — (1 Тс — 11(1 = а с ( Тс с"') Тэ()ы) 1 (12.18) Выражепне -(К„+1!)2,.(9м) =У (1си) (12.19) взвывает .ается управляющим сопротивлением. Итак, и .
к, получаем следующие два уравнения: Рис. !Впй — — — З 1 =8 ° 11 с! ср усу с сам (1 с, + 1 ) ~э(999) 1 и Замемпэ, что ' ' что Ур-пие (1) устапав !ив ет связь ме кпк 1 и 11 Шо от частот , к,иеб „~~со!ы, так как 5 зависит только от амплцт ды ке (ц) ' ' ерш!я электронов здесь не учитывается), уравнение отиосяп!ееся Отпюсяи еся к линейной части схемы, наоборот, устана- ' 'У,„н 1а, только в зависимости от частоты. кес Опарном Реж, сии ам, Реэкик!е автогеператора по установления равноУд И Лэдз УР !шЯ (1) и (П) ДОлжны вьшолпятсЯ ОДНО- ми,с с, га, 'сага сини ввз ти же величины, т. е. 1ап Е, и У„, можно связать РОПЫ, Э " ' ' ' .' ап а охватывающим линейную часть схемы.