Дегтярь Г.А. Устройства генерирования и формирования сигналов (2003) (1095864), страница 83

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

Текст из файла (страница 83)

В противном случае ни о какихустойчивых автоколебаниях в рассматриваемой схеме не может идти речь.Как и в двухконтурном АГ с ОК (ОЭ), частота автоколебаний в рассматриваемом АГбудет определяться одной из частот связи, найти которые можно по формуле (21.7), в которой под ωI следует понимать парциальную частоту111I  1 ,(21.9а)L1 (C1  C 2 )L1C1 (1  C 2 / C1 )1  C 2 / C1а под ωII понимать парциальную частоту311 II  3 ,L3 (C3  C 2 )L3C3 (1  C 2 / C3 )1  C 2 / C3(21.9б)соответствующие резонансным частотам параллельных колебательных контуров, выделяемых из системы двух связанных контуров при поочерёдном закорачивании одной из индуктивностей.

Ёмкостью связи контуров в рассматриваемом АГ (рис.21.3,б) является ёмкость С2. Соответственно коэффициент связи контуров343k СВ C2.(C1  C 2 )(C3  C 2 )(21.10)Так как нижняя частота связи ωН меньше наименьшей из частот ωI и ωII, соответственно она, согласно (21.9), меньше собственных частот контуров ω1 и ω3, то эта частотаникак не может удовлетворять условию (**). Следовательно, автоколебания на нижнейчастоте связи в рассматриваемой схеме двухконтурного АГ с ОС (ОБ) невозможны.Автоколебания в рассматриваемом АГ имеют место на верхней частоте связи ωВ впределах, учитывая (**) и (21.7),1  II21  k СВ    В  3 ,где ωII определяется (21.9б), а kСВ определяется (21.10).График изменения частоты автоколебаний в двухконтурном АГ с ОС (ОБ) представлен на рис.21.10.Нетрудно видеть из рис.21.10, что частотаωВавтоколебаний в рассматриваемой схеме АГ в основном определяется частотой настройки анодно IIω3сеточного контура (контура между коллектором и2базой) и слабо зависит от частоты настройки се1  k СВ ωIIточно-катодного контура (контура между базой иэмиттером).Коэффициент обратной связи в АГ определяется выражением (21.1) при ω2 = 0, согласно котоωIIωIромуРис.21.10CC21k 2 2 2,2C1 (  1 ) C1 (1  12 /  2 )и зависит от частоты настройки ω1 сеточно-катодного контура (контура между базой иэмиттером).

Частота настройки второго контура ω3 также влияет на величину коэффициента обратной связи, так как она определяет частоту автоколебаний ω. При сильной расстройке контуров ω3 >> ω1Ck 2.C1Обратим внимание, что последнее выражение совпадает с выражением для коэффициента обратной связи одноконтурного АГ с ёмкостной обратной связью (19.20) (см. лекцию 19).Рассмотренные выше особенности зависимости частоты автоколебаний и коэффициента обратной связи от собственных частот контуров позволяют в двухконтурном АГ сОС (ОБ) производить практически раздельную регулировку частоты и коэффициента обратной связи, что не может быть сделано в двухконтурном АГ с ОК (ОЭ).

На практике поступают следующим образом. Вначале настройкой анодно-сеточного контура (контурамежду коллектором и базой) устанавливается необходимая частота автоколебаний, а затемрегулировкой сеточно-катодного контура (контура между базой и эмиттером) подбираетсякоэффициент обратной связи, обеспечивающий требуемый режим работы лампы илитранзистора. После установки коэффициента обратной связи установка частоты уточняется подстройкой первого контура.С целью облегчения передачи мощности полезную нагрузку рассматриваемого АГцелесообразно связывать с анодно-сеточным контуром (контуром между коллектором ибазой), так как на нём больше напряжение и больше ток через индуктивность контура.Последнее важно при осуществлении трансформаторной связи с контуром.88Ток через катушку контура больше, так как частота автоколебаний близка к собственной частоте контура.344Ламповые АГ с ОС широко применяются в диапазоне СВЧ, особенно на дециметровых и сантиметровых волнах.

Колебательные системы таких АГ изготавливаются из отрезков коаксиальных линий как в ГВВ (см. лекцию 17).Частота автоколебаний двухконтурного АГ с общим анодом (ОА)и с общим коллектором (ОК) (рис.21.3,в)В двухконтурном АГ с ОА (ОК) частота автоколебаний ω, как отмечалось при рассмотрении вопроса о коэффициенте обратной связи, должна удовлетворять условиюω > ω2. При этом катодный (анодно-катодный) контур или эмиттерный контур (контурмежду коллектором и эмиттером) (рис.21.3,в) на частоте автоколебаний обладает ёмкостным сопротивлением. Очевидно, схема рассматриваемого АГ на частоте автоколебанийдолжна быть эквивалентна ёмкостной трёхточке, что возможно, если собственная частотаω3 сеточного (анодно-сеточного) или базового (между коллектором и базой) контура удовлетворяет условию ω3 > ω и контур на частоте автоколебаний ω проявляет индуктивноесопротивление.

Таким образом, в двухконтурном АГ с ОА (ОК) должно иметь место соотношениеω3 > ω > ω2.(***)Обратим внимание, что условие (***) требует, чтобы собственная частота ω3 анодносеточного контура (контура между коллектором и базой) была выше частоты ω2 аноднокатодного контура (контура между коллектором и эмиттером). Если условие не выполняется, то ни о каких устойчивых автоколебаниях в рассматриваемой схеме АГ не может идти речь.Частота автоколебаний ω будет совпадать с одной из резонансных частот колебательной системы АГ: с нижней или верхней частотой связи, которые могут быть определены по формуле (21.7), в которой под ωI следует понимать парциальную частоту311I  3 ,(21.11а)L3 (C3  C1 )L3C3 (1  C1 / C3 )1  C1 / C3а под ωII понимать парциальную частоту211 II  2 ,L2 (C 2  C1 )L2C 2 (1  C1 / C 2 )1  C1 / C 2(21.11б)соответствующие резонансным частотам параллельных колебательных контуров, выделяемых из системы двух связанных контуров при поочерёдном закорачивании одной из индуктивностей.

Ёмкостью связи контуров в рассматриваемом АГ (рис.21.3,в) является ёмкость С1. Соответственно коэффициент связи контуровС1k СВ .(21.12)(С 2  С1 )(С3  С1 )Так как нижняя частота связи ωН меньше наименьшей из частот ωI и ωII, соответственно она, согласно (21.11), меньше собственных частот контуров ω2 и ω3, то эта частота не удовлетворяет условию (***). Следовательно, автоколебания на нижней частоте связи в рассматриваемой схеме двухконтурного АГ с ОА (ОК) невозможны.Автоколебания в рассматриваемом АГ имеют место на верхней частоте связи ωВ впределах, учитывая (***) и (21.7),2 I21  k СВ    В  3 ,где ωI определяется (21.11а), а kСВ определяется (21.12).График изменения частоты автоколебаний в двухконтурном АГ с ОА (ОК) представлен на рис.21.11.Нетрудно видеть из рис.21.11, что частота автоколебаний в рассматриваемой схемеАГ в основном определяется частотой настройки анодно-сеточного контура (контура345между коллектором и базой) и слабо зависит от частоты настройки сеточно-катодногоконтура (контура между базой и эмиттером).Коэффициент обратной связи в АГ определяется выражением (21.1) при ω1 = 0, согласно которомуC2ωВk  2 (1  22 ),C1Iи зависит от частоты настройки ω2 анодноω32катодногоконтура (контура между коллектором и1  k СВ ωIэмиттером).

Частота настройки второго контураω3 также влияет на величину коэффициента обратной связи, так как она определяет частоту автоколебаний ω. При сильной расстройке контуровωIωII ω >> ω2CРис.21.11k 2.C1Последнее выражение совпадает с выражением для коэффициента обратной связиодноконтурного АГ с ёмкостной обратной связью (19.20) (см. лекцию 19).Как и в двухконтурном АГ с ОС (ОБ), в двухконтурном АГ с ОА (ОК) может бытьосуществлена практически раздельная регулировка частоты автоколебаний и коэффициента обратной связи.При небольшом коэффициенте обратной связи напряжения на контурах колебательной системы АГ оказываются практически одинаковыми.

Поэтому при использовании ёмкостной связи с полезной нагрузкой последняя может подсоединяться к любому контуру.Однако, в зависимости от того, с каким контуром связывается нагрузка, её влияние будетсказываться либо на частоте автоколебаний, либо на коэффициенте обратной связи.Трансформаторную связь с полезной нагрузкой проще осуществить с анодно-сеточнымконтуром (контуром между коллектором и базой), так как в индуктивности этого контураток больше в силу близости частоты автоколебаний ω к собственной частоте контура ω3.Но при этом возрастёт влияние нагрузки на частоту автоколебаний.Ламповые АГ с ОА применяются в метровом диапазоне волн в качестве мощных источников колебаний, в частности, в некоторых типах РЛС.Вопросы для самоконтроля знаний по теме лекции 21:1.

Представьте схему электрической цепи, формируемой относительно внутренних точек электродов лампыпри соединении внешних точек электродов лампы накоротко по высокой частоте. Учтите межэлектродные ёмкости и индуктивности вводов электродов. Поясните сходство и различие полученной схемы посравнению со схемой рис.21.1. Являются ли схемы идентичными?2. Получите, используя (21.2) и (21.7), выражения для нижней и верхней частот связи при одинаковыхзначениях частот контуров, входящих в (21.2) и (21.7).3. Дайте классификацию схем двухконтурных АГ.

Запишите для каждой схемы соотношение между частотой автоколебаний и собственными частотами контуров системы. Поясните.4. Поясните суть явления затягивания частоты в двухконтурном АГ. В каких АГ возможно явление затягивания частоты? Как можно предотвратить затягивание частоты автоколебаний?5. Получите аналогичное (21.7) выражение для частот связи, введя в рассмотрение парциальные частоты,соответствующие выделяемым параллельным контурам при отрыве одной из индуктивностей.

Сравнитеполученное выражение с (21.7).6. Как можно регулировать коэффициент обратной связи и частоту автоколебаний в двухконтурном АГ сОК? Поясните.7. Поясните возможности регулировки коэффициента обратной связи и частоты автоколебаний в АГ с ОС.8. Поясните возможности регулировки коэффициента обратной связи и частоты автоколебаний в АГ с ОА.9. Поясните влияние на параметры АГ полезной нагрузки при связи её с одним из контуров в каждой изсхем рис.21.3.10. Получите выражение для частот связи в двухконтурной системе с внешеиндуктивной связью.

Характеристики

Список файлов книги