Дегтярь Г.А. Устройства генерирования и формирования сигналов (2003) (1095864), страница 82

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

Текст из файла (страница 82)

Описанное поведение изменения частоты автоколебаний рассматриваемого АГ представлено на рис.21.8. Чем слабее связь между конту6Не совсем строго. В общем случае надо учитывать влияние на резонансную частоту параллельного колебательного контура вносимого активного сопротивления, которое также изменяется при перестройке. Если вГВВ влияние активных сопротивлений в ветвях контура на резонансную частоту обычно не учитывается(см. лекцию 10), то в АГ, особенно в высокостабильных, это следует учитывать. Однако для рассматриваемого вопроса это неактуально и с влиянием потерь на частоту автоколебаний можно не считаться.340рами, тем слабее реакция контура внешней нагрузки и тем меньше пределы отклонениячастоты автоколебаний от собственной частоты контура в анодной цепи.Рассмотрим изменение частоты автоколебаний в двухконтурных АГ по схемамрис.21.3.Колебательная система таких АГ представляет два параллельных колебательныхконтура с внешнеёмкостной связью.

Относительно выходных электродов АЭ (анод-катоду лампы, коллектор-эмиттер у транзистора) такая система должна в отношении эквивалентного сопротивления нагрузки проявлять свойства параллельного колебательного контура. Следовательно, если не учитывать потери, то эквивалентное сопротивление двухконтурной системы относительно выходных электродов должно быть бесконечным на резонансной частоте, а эквивалентная проводимость, соответственно, должна быть равнанулю.Рассмотрим систему двух параллельных колебательных контуров с внешнеёмкостной связью, представленную на рис.21.9.В двухконтурных АГ с ОК (ОЭ) (рис.21.3,а), с ОА (ОК)С3(рис.21.3,в) между анодом-катодом лампы (коллектором-эмиттеромтранзистора) непосредственно присоединяется один из контуров сиС1С2стемы. В двухконтурном АГ с ОС (ОБ) (рис.21.3,б) между этими элекL2L1тродами присоединяется ёмкость связи.

Следовательно, для определения резонансных частот двухконтурных систем в схемах с ОК (ОЭ), сРис.21.9ОА (ОК) следует записать выражение для эквивалентной проводимости относительно точек одного из параллельных контуров системы (рис.21.9). Для определения резонансных частот системы в схеме АГ с ОС (ОБ) следует записать выражениедля эквивалентной проводимости относительно точек ёмкости связи С3 (рис.21.9).Для эквивалентной проводимости относительно точек контура из L1,С1 справедливовыражение:1 C1  1 C3  ( L2 / C 2 ) (L2  1 C 2 )1Y jj.(21.4)L1(1 C1 )[1 C3  ( L2 / C 2 ) (L2  1 C 2 )]Приравнивая (21.4) нулю и вводя в рассмотрение парциальные частоты11I ; II ,(21.5)L1 (C1  C3 )L2 (C 2 C3 )соответствующие резонансным частотам параллельных контуров, выделяемых из системыпри поочерёдном закорачивании одной из индуктивностей, а также учитывая выражениедля коэффициента связи контуровC3k СВ ,(21.6)(C1  C3 )(C 2  C3 )получаем для резонансных частот – частот связи аналогичное (21.2) выражение, имеющеевид:Н,В 2 I2   II2  ( I2   II2 ) 2  4 I2 II2 (1  k СВ)22(1  k СВ).(21.7)Для эквивалентной проводимости двухконтурной системы рис.21.9 относительно точек ёмкости С3 можно записать следующее выражение:(L1  1 / C1 )(L2  1 / C 2 )Y  jC3  j.(21.8)( L1 / C1 )(L2  1 / C 2 )  ( L2 / C 2 )(L1  1 / C1 )341Вводя в рассмотрение парциальные частоты (21.5) и учитывая коэффициент связиконтуров в системе (21.6), из равенства (21.8) нулю получаем для резонансных частот –частот связи выражение (21.7).7Таким образом в рассматриваемых схемах двухконтурных АГ (рис.21.3) резонансныечастоты колебательной системы независимо от схемы АГ, то есть от схемы подключенияконтуров к электродам АЭ (лампы или транзистора), определяются одинаковым выражением (21.7), которое идентично рассмотренному ранее выражению (21.2) для частот связисистемы двух колебательных контуров с трансформаторной связью.

Следовательно, еслипоставить в соответствие частоты 1   I ;  2   II , то для рассмотрения вопроса о частоте автоколебаний в схемах АГ рис.21.3 можно воспользоваться графическими зависимостями рис.21.6. Следует отметить, что в АГ по схемам (рис.21.3) ёмкость связи контуров влияет также на величину коэффициента обратной связи АГ, что явно видно в схемахАГ: с ОС (ОБ) - ёмкость связи С2 (рис.21.3,б), с ОА (ОК) - ёмкость связи С1 (рис.21.3,в),эквивалентных ёмкостной трёхточке. В схеме АГ с ОК (ОЭ), эквивалентной индуктивнойтрёхточке, влияние ёмкости связи С3 (рис.21.3,а) на коэффициент обратной связи так явноне просматривается, как в других схемах, эквивалентных ёмкостной трёхточке, в которыхёмкость связи контуров является одновременно и ёмкостью обратной связи.

Тем не менее,в любом двухконтурном АГ по схеме (рис.21.3) при обеспечении необходимого коэффициента обратной связи k коэффициент связи контуров kСВ оказывается по величине больше критического в силу относительно малых значений затуханий контуров системы дажес учётом полезной нагрузки и входного сопротивления. Поэтому всегда уместно вестиречь о частотах связи в колебательных системах рассматриваемых АГ (рис.21.3).Частота автоколебаний в двухконтурном АГ с общим катодом (ОК)и с общим эмиттером (ОЭ) (рис.21.3,а)Выше отмечалось, что в схемах двухконтурных АГ с ОК и ОЭ частота автоколебаний меньше резонансных частот контуров ω1 и ω2 и в схемах выполняются соотношениядля индуктивной трёхточки.Так как частота автоколебаний определяется резонансной частотой колебательнойсистемы, на которой она проявляет свойства, характерные для параллельного колебательного контура в отношении эквивалентного сопротивления, и таких частот две: нижняя ωНи верхняя ωВ частоты связи, то необходимо ответить на вопрос: на какой из частот связивозможны автоколебания в схеме рассматриваемого АГ?Как мы уже знаем, нижняя частота связи ωН меньше наименьшей из частот ωI и ωII,входящих в выражение (21.7), в котором, в силу совпадения обозначений в двухконтурных колебательных системах рассматриваемых АГ (рис.21.3,а) и двухконтурной системы(рис.21.9), парциальные частоты и коэффициент связи контуров определяются соответственно (21.5) и (21.6).Согласно (21.5)111I  1 ;L1 (C1  C3 )L1C1 (1  C3 / C1 )1  C3 / C1 II 1L2 (C 2  C3 )21 2.L2C 2 (1  C3 / C 2 )1  C3 / C 2Можно ввести в рассмотрение парциальные частоты контуров  I/ , II/ , выделяемых из системы при поочерёдном отрыве одной из индуктивностей.

Из равенств нулю (21.4), (21.8) получаем при этом выражение,7отличающееся от (21.7) отсутствием в знаменателе сомножителяжении будут частоты3422(1  k СВ) . Вместо частот  I , II в выра-22 I/ , II/ . Имеет место связь:  I/   I / 1  k СВ;  II/   II / 1  k СВ.Нетрудно видеть, что нижняя частота связи ωН удовлетворяет соотношению I 1Н     II  2и оказывается меньше обеих собственных частот контуров системы. Следовательно, автоколебания в рассматриваемой схеме АГ возможны на нижней частоте связи. На верхнейчастоте связи ωВ автоколебания не могут установиться в рассматриваемой схеме АГ.Верхняя частота связи, как мы знаем, больше наибольшей из парциальных частот ωI и ωII,входящих в (21.7).

Она оказывается больше, по крайней мере, одной из собственных частот контуров ω1 и ω2 и, следовательно, не удовлетворяет условию индуктивной трёхточки, которое должно выполняться в рассматриваемой схеме АГ.Так как нижняя частота связи ближе к наименьшей из собственных частот контуров,то контур с меньшей собственной частотой будет оказывать большее влияние на частотуавтоколебаний и её стабильность. Соответственно, если полезная нагрузка АГ связываетсяс анодным (или коллекторным) контуром L2, С2, имеющим собственную частоту ω2, то сцелью повышения стабильности частоты автоколебаний следует выбирать собственнуючастоту сеточно-катодного контура (или контура между базой и эмиттером) ниже частотыанодного (коллекторного) контура, то есть следует обеспечить ω1 < ω2.

На коэффициентобратной связи АГ с ОК (ОЭ) влияют параметры обоих контуров.Частота автоколебаний двухконтурного АГ с общей сеткой (ОС)и с общей базой (ОБ) (рис.21.3,б)В двухконтурном АГ с ОС (ОБ), как было установлено при рассмотрении вопроса окоэффициенте обратной связи, частота автоколебаний должна удовлетворять условию ω >ω1.

При этом сеточно-катодный контур (контур между базой и эмиттером) на частоте автоколебаний проявляет ёмкостное сопротивление. Очевидно, АГ возбудится, если длясхемы выполняется условие ёмкостной трёхточки, то есть если на частоте автоколебанийанодно-сеточный контур (контур между коллектором и базой) проявляет индуктивное сопротивление.

А это возможно, если частота автоколебаний ω будет ниже собственной частоты контура ω3. Таким образом, в АГ с ОС (ОБ) должно иметь место соотношение между частотой автоколебаний ω и собственными частотами контуров ω1 и ω3:1     3 .(**)Обратим внимание, что условие (**) требует, чтобы собственная частота ω3 анодносеточного контура (контура между коллектором и базой) была выше частоты ω1 сеточнокатодного контура (контура между базой и эмиттером).

Характеристики

Список файлов книги