Дегтярь Г.А. Устройства генерирования и формирования сигналов (2003) (1095864), страница 81

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

Текст из файла (страница 81)

Очевидно, чем сильнее реакцияконтура нагрузки, тем большее сопротивление вносится в первыйωНконтур и в итоге уменьшается эквивалентное сопротивление системы,являющеесянагрузкой АЭ (лампы в0ω1ω2схеме рис.21.4). В частности, приРис.21.6пренебрежении потерями на собственной частоте второго контура (контура нагрузки) в первый контур вносится, как отмечалось, бесконечное сопротивление и индуктивная ветвь первого контура отрывается отёмкостной ветви. В итоге в параллельном эквиваленте со стороны первого контура будетиметь место чисто ёмкостное сопротивление нагрузки, определяемое ёмкостью С1 на частоте ω2. Естественно, ни о каком самовозбуждении АГ на этой частоте не может идтиречь. В общем случае при учёте потерь, в частности полезной нагрузки, уменьшение эквивалентного сопротивления нагрузки АЭ (лампы в схеме рис.21.4) может привести к тому,что при установленном в схеме коэффициенте обратной связи (см.

лекцию 19)Mk,L1где М – коэффициент взаимной индукции между катушкой контура в анодной цепи L1 икатушкой LС в сеточной цепи лампы,не будет выполняться условие самовозбуждения рассматриваемого АГ (19.15):SRoe (k  D)  1.(21.3)Теперь проследим поведение рассматриваемого АГ при изменении собственной частоты второго контура (контура нагрузки) от малого значения в сторону возрастания.При ω2 << ω1 нижняя частота связи ωН практически совпадает с собственной частотой контура нагрузки ω2 и, следовательно, из этого контура в анодный контур вноситсябольшое сопротивление и АГ не может самовозбудиться на этой частоте, так как не выполняется условие самовозбуждения (21.3). Напротив, на верхней частоте связи реакцияконтура нагрузки на анодный контур намного слабее, так как частоты ω2 и ωВ существенно различаются и условие самовозбуждения (21.3) выполняется.

По мере увеличения частоты настройки контура нагрузки увеличивается нижняя частота связи ωН, верхняя частота связи также изменяется, причём, в начале медленно, а затем более заметно. При некоторой настройке контура нагрузки может оказаться, что реакция его на анодный контуродинакова на обеих частотах связи и условие самовозбуждения АГ (21.3) выполняется наобеих этих частотах. Однако в АГ будут продолжать существовать автоколебания верхнейчастоты связи, так как они существовали с самого начала, хотя частота их несколько изменялась при перестройке контура нагрузки. По мере дальнейшего повышения собственной частоты контура нагрузки, когда она превысит собственную частоту анодного контура ω1, верхняя частота связи начнёт в основном определяться собственной частотой контура нагрузки ω2, а нижняя частота связи ωН практически будет близка к собственной частоте анодного контура ω1. В этом случае реакция контура нагрузки на верхней частотесвязи заметно возрастает, эквивалентное сопротивление колебательной системы суще338ственно падает, условие самовозбуждения АГ (21.3) перестаёт выполняться и автоколебания на верхней частоте связи срываются (перестают существовать).

Но при этой настройке контура нагрузки уменьшилась реакция его на анодный контур на нижней частоте связи, которая, как отмечалось, приближается к собственной частоте анодного контура ω1, ина ней выполняется условие самовозбуждения (21.3). Соответственно, автоколебания, сорвавшись на верхней частоте связи, автоматически устанавливаются на нижней частотесвязи ωН и продолжают существовать на ней при дальнейшей перестройке контуранагрузки в том же направлении, то есть в сторону повышения его собственной частоты.Если начать изменять собственную частоту контура внешней нагрузки ω2 в обратную сторону, то есть в сторону понижения, то в схеме будут существовать устойчивые автоколебания на нижней частоте связи ωН, которые не срываются при достижении той же частотынастройки контура нагрузки ω2, при которой они возникли после срыва автоколебаний наверхней частоте связи.

При дальнейшем понижении частоты контура нагрузки, когда значение нижней частоты связи начинает приближаться к частоте настройки этого контура,реакция контура нагрузки на анодный контур существенно возрастает и автоколебания нанижней частоте связи ωН срываются. Но, так как на этом этапе уже выполняется условиесамовозбуждения (21.3) на верхней частоте связи, то автоколебания автоматическискачком устанавливаются на этой частоте и продолжают существовать на ней при дальωН, ωВωН, ωВ11ωВ21  k СВωВ21  k СВω1ω1ωНωН0ω1аω20ω 2/ω1 ω 2//ω2бРис.21.7нейшем понижении частоты контура внешней нагрузки ω2.

Рассмотренный характер изменения частоты автоколебаний при перестройке контура нагрузки представлен нарис.21.7,а. Зависимость изменения частоты автоколебаний образует своего рода петлю,носящую название петли затягивания частоты.5 Для сравнения на рис.21.7,б представленазависимость изменения частоты автоколебаний рассматриваемого АГ, когда установленного в схеме коэффициента обратной связи k оказывается недостаточно для выполненияусловия самовозбуждения АГ (21.3) на некотором интервале частоты настройки контуранагрузки ω2 вблизи частоты анодного контура ω1, когда реакция контура нагрузки на5Очевидно, если рабочие колебания АГ будут установлены вблизи точки перескока частоты, то такой режим может оказаться недопустимо неустойчивым по частоте, так как верхняя и нижняя частоты связи существенно отличаются друг от друга.

При «случайном» изменении частоты ω2 в определённую сторону произойдёт перескок частоты автоколебаний с верхней частоты связи на нижнюю или наоборот. Для устранения явления затягивания частоты в схеме двухконтурного АГ когда второй контур образован внешнейнагрузкой надо уменьшать коэффициент связи контуров до величины меньше критического значения. Врассматриваемой схеме АГ с трансформаторной обратной связью явление затягивания частоты можноустранить, включив контур нагрузки между катушкой анодного контура и катушкой обратной связи в сеточной цепи LС. В этом случае используется то обстоятельство, что на одной из частот связи токи в контурахнаходятся в фазе, а на другой – в противофазе.

Следовательно, коэффициент обратной связи при определённом подключении сеточной катушки будет положительным только на одной частоте: либо на верхней, либона нижней.339анодный контур оказывается одинаково сильной и на верхней, и на нижней частоте связи,так что условие самовозбуждения не выполняется ни на одной из частот связи (частотысвязи, соответствующие интервалу ω2 = ω/2…ω//2 на рис.21.7,б).В завершение рассмотрим поведение данного АГ при слабой связи между контурами, когда при учёте потерь в элементах контуров и сопротивления полезной нагрузкиимеющийся коэффициент связи контуров kСВ меньше критического, так что реакция контура внешней нагрузки на анодный контур АГ слаба.

В этом случае частота автоколебаний будет определяться резонансной частотой анодного контура с учётом влияния контура внешней нагрузки и, в целом, будет незначительно отличаться от собственной частотыанодного контура. При частоте контура внешней нагрузки ω2 много меньшей собственнойчастоты анодного контура ω1, на частоте автоколебаний, близкой к ω1, последовательноесопротивление контура нагрузки носит индуктивный характер, соответственно в анодныйконтур последовательно с индуктивностью контура L1 вносится из контура нагрузки ёмкостное сопротивление.

Результирующее ёмкостное сопротивление анодного контура возрастает, что указывает на уменьшение результирующей ёмкости анодного контура. Соответственно, при неизменной индуктивности анодного контура L1 резонансная частотаанодного контура с учётом реакции контура внешней нагрузки возрастает и она определяет частоту автоколебаний.

По мере приближения частоты настройки контура внешнейнагрузки ω2 к собственной частоте анодного контура ω1 вносимое реактивное сопротивление в индуктивную ветвь возрастает, но сохраняет ёмкостный характер. Соответственнорезонансная частота анодного контура с учётом реакции контура внешней нагрузки продолжает возрастать относительно собственной частоты анодного контура ω1. Также возрастает частота автоколебаний ω.

Когда частота настройки контура внешней нагрузкисовпадёт с собственной частотой анодного контура ω1, то из контура внешней нагрузки ванодный контур реактивное сопротивление не вносится. Следовательно, реактивные сопротивления ветвей анодного контура определяются только его элементами L1 и С1. Резонансная частота системы, соответственно и частота автоколебаний, совпадают с собственной частотой анодного контура.6 Как только частота настройки контура внешней нагрузкиω2 превысит собственную частоту анодного контура ω1, характер вносимого сопротивления из контура нагрузки в индуктивную ветвь анодного контура изменится: вместо ёмкостного станет индуктивным.

Соответственно возрастание сопротивления индуктивнойветви анодного контура тождественно возрастанию индуктивности по сравнению с L1.При имеющейся ёмкости анодного контура С1 возрастание индуктивности ветви этогоконтура приводит к понижению резонансной частоты относительно собственной частоты анодноωго контура ω1. При дальнейшем повышении частоkСВ2 > kСВ1ты настройки контура внешней нагрузки вносимоеkСВ1из него реактивное сопротивление сохраняет инω1дуктивный характер, но уменьшается по величине.L1С1Соответственно эквивалентное сопротивление инL1 LВНСВНдуктивной ветви контура приближается к сопроC1тивлению собственной индуктивности анодногоω1ω2контура L1, а резонансная частота анодного контуРис.21.8ра с учётом реакции контура нагрузки, соответственно и частота автоколебаний, приближается ксобственной частоте анодного контура.

Характеристики

Список файлов книги