Дегтярь Г.А. Устройства генерирования и формирования сигналов (2003) (1095864), страница 85

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

Текст из файла (страница 85)

Для устранения влияния изменения температуры окружающей среды на частоту АГ последний помещают в камеру термостата, в которой поддерживается практически постоянная температура с точностью до±(0,5 – 1)0 С. Среднее значение температуры в камере термостата (обычно +60…700 С)должно превышать самую высокую возможную температуру окружающей среды. Внутрикамеры термостата помимо АГ находятся термодатчик и нагреватель, связанные с внешней частью схемы автоматического регулирования.

В отдельных случаях используютсятермостаты, в камерах которых поддерживается температура ниже температуры окружающей среды. Использование термостатирования АГ, очевидно, усложняет, удорожает иделает более громоздкой радиоаппаратуру.349Другими внешними дестабилизирующими факторами являются изменение атмосферного давления и изменение влажности окружающей среды.

Уменьшение атмосферного давления ухудшает условия охлаждения деталей контура АГ, что приводит к их дополнительному нагреву, а следовательно, к увеличению нестабильности частоты. Крометого, при изменении давления меняется диэлектрическая постоянная воздуха, что влияетна величину ёмкости переменного конденсатора с воздушным диэлектриком и, следовательно, на частоту автоколебаний, если такой конденсатор имеется в схеме АГ. Изменениевлажности окружающей среды также влияет на величину диэлектрической проницаемостивоздуха и сопротивления изоляции деталей контура.Влияние влажности окружающей среды и атмосферного давления на стабильностьчастоты АГ обычно определяется экспериментально.

Наиболее действенным средствомуменьшения влияния этих дестабилизирующих факторов на стабильность частоты является герметизация контура или всего АГ. Для этой цели могут использоваться заливка монтажной платы различными влагонепроницаемыми самотвердеющими составами и специальные замкнутые объёмы, включая и термостат.Внешними дестабилизирующими факторами являются также механические удары ивибрации.

Они, прежде всего, непосредственно влияют на кратковременную нестабильность частоты. Воздействие механических ударов и вибраций приводит к изменению взаимного расположения деталей АГ, соответственно к нестабильности частоты автоколебаний. Причиной возникновения вибраций в стационарных устройствах могут служить передвижения обслуживающего персонала, работа двигателей системы охлаждения.

В аппаратуре подвижных средств источниками вибрации являются работа двигателей, тряска ит.п. Механические удары бывают упругие и неупругие. Упругие удары обусловливаюткратковременную нестабильность частоты, неупругие – долговременную.

Устранить последнюю можно в результате ремонта.Наиболее общими приёмами по ослаблению влияния механических воздействий начастоту автоколебаний являются размещение АГ в жёстких литых каркасах, в которыхпрочно и жёстко закрепляют все детали, чтобы не было из взаимного смещения. Каркасыукрепляют на амортизирующих подкладках или подвесках. При конструировании АГприменяют печатную технологию монтажа.

Иногда удаётся воздействовать и на сам источник вибраций (двигатель, крыльчатку вентилятора) или проводник вибраций (воздухопровод, кронштейны) путём подбора правильных режимов работы, использования мягкихпрокладок, гофрированных муфт и др.На частоту автоколебаний влияет изменение питающих напряжений, приводящее кнекоторому изменению рабочих ёмкостей АЭ, входящих в состав колебательной системыАГ, к изменению фазы средней крутизны и амплитудных соотношений в АГ.

Обычно питающие напряжения для АГ стабилизируются с точностью 2 – 3%, что практически полностью исключает влияние изменения напряжения на стабильность частоты.Изменение величины нагрузки АГ, особенно её реактивной составляющей, обусловливает реакцию нагрузки на частоту автоколебаний АГ. Чтобы ослабить реакцию нагрузкина АГ, применяют слабую связь нагрузки с контуром АГ, что, соответственно, приводит кснижению КПД контура АГ. Как правило, нагрузкой АГ является следующий каскад, вчастности, его вход. Чтобы ослабить влияние последующего каскада на АГ, между АГ иследующим каскадом включают специальный промежуточный каскад, называемый буферным каскадом.

Основное требование к буферному каскаду – большое входное сопротивление. На АГ оказывает влияние не только следующий за ним каскад, но и последующие, которые могут воздействовать на электрические параметры АГ через электромагнитную связь и общий источник питания. При небольшом количестве каскадов радиочастотного тракта в АГ может быть ощутимо влияние даже антенны.Дестабилизирующие факторы могут раздельно или одновременно влиять на частотуАГ. В связи с этим существует несколько методов определения общей (суммарной) нестабильности частоты Δf ОБЩ.

Один из них состоит в определении Δf ОБЩ как средней стати350стической величины. Другой, наиболее простой, заключается в следующем. Определяют вотдельности влияние каждого дестабилизирующего фактора на частоту АГ. Затем суммируют все уходы частоты со знаком «+» и со знаком «–», получая два значения суммыn fn. Большая из сумм с учётом коэффициента одновременности воздействия различ-n 1ных дестабилизирующих факторов (кОДН) определяет общую абсолютную нестабильностьчастоты:f ОБЩ  кОДНn fn.n 1Обычно величину кОДН принимают равной в пределах 0,8…1.Обобщая изложенное выше, можно отметить, что на стабильность частоты автоколебаний любого АГ наибольшее влияние оказывает изменение температуры окружающейсреды.

Если АГ термостатируется, то влияние изменения температуры окружающей средына частоту АГ резко снижается.На частоту диапазонного АГ, помимо изменения температуры окружающей среды,наибольшее дестабилизирующее действие оказывают выбег частоты и неточностьустановки частоты. На частоту АГ, работающего на одной или нескольких фиксированных частотах, наибольшее влияние, помимо изменения температуры окружающей среды,имеет выбег частоты.Устойчивость частоты и амплитуды автоколебаний АГ.Фиксирующая способность АГ.Общие методы повышения стабильности частоты АГДолговременная нестабильность частоты АГ, связанная с воздействием на параметры АГ медленных дестабилизирующих факторов, определяет, по существу, устойчивостьчастоты автоколебаний АГ. Для нахождения медленных уходов частоты АГ можно использовать условие баланса фаз (19.14) (см.

лекцию 19).Каждый фазовый угол, входящий в условие баланса фаз, в общем случае зависит отчастоты ω и дестабилизирующего фактора α. Следовательно, условие баланса фаз (19.14)можно записать в виде S ( , )   oe ( , )   k D ( , )  0;2 ;... .(22.3)Согласно приведенной записи изменение дестабилизирующего фактора на величину и обусловленное им изменение частоты автоколебаний АГ  могут быть связаныследующим уравнением с использованием частных производных фазовых углов по частоте и дестабилизирующему фактору:1  S   oe   k  D     S   oe   k  D   0,    откуда S  oe  k  D .(22.4)    S  oe  k  D   1Физический смысл приводимой ниже записи в том, что изменение суммарного фазового угла под воздействием дестабилизирующего фактора должно быть скомпенсировано соответствующим изменением частоты, то есть баланс фаз, нарушившись на существовавшей частоте, устанавливается на новой частоте.351Из (22.4) видно, что изменение частоты прямо пропорционально изменению дестабилизирующего фактора  и это изменение тем меньше, чем больше величина  с    S  oe  k  D (22.5)  и чем меньше величинаd  S  oe  k D .Величина d характеризует, насколько стабильны фазы средней крутизны, эквивалентного сопротивления нагрузки и коэффициента обратной связи (с учётом проницаемости D) под воздействием дестабилизирующего фактора.Величина с (22.5) называется фиксирующей способностью АГ.

Фиксирующая способность АГ определяется суммой фиксирующих способностей: АЭ (через среднюю крутизну выходного тока), контура (электрической цепи между выходными электродами АЭ),цепи обратной связи.Фиксирующая способность АГ оказывается положительной величиной. Действительно, согласно (22.3), учитывая, что изменение суммарного фазового угла под воздействием дестабилизирующего фактора должно быть скомпенсировано за счёт изменениячастоты, можно записать:   i  S   oe   k  D   S  oe  k  D     i   0, откуда  i i.В пределе левая и правая части последнего соотношения должны давать одинаковый результат, для чего должно быть  i 0,(22.6)то есть производная по частоте от суммарного фазового угла в балансе фаз АГ должнабыть отрицательной.

Соответственно фиксирующая способность АГ (22.5)   i с    S  oe  k  D    0. Очевидно, если принять, что фаза средней крутизны выходного тока АЭ и фаза коэффициента обратной связи не зависят от частоты (см. лекцию 19), то фиксирующая способность АГ определяется фиксирующей способностью электрической цепи, формирующей нагрузку АЭ на частоте автоколебаний.

Если эта цепь представляет параллельный колебательный контур, то можно считать2(   К )tg oe  2Q,Кгде ω – частота автоколебаний; ωК – собственная (резонансная) частота контура; Q – добротность контура.На основании последнего соотношения получаемcos 2  oe oe tg oe tg oe 2Q. oeКСоответственно фиксирующая способность параллельного колебательного контура2Подобное выражение приводилось в лекции 9. За справкой читатель может обратиться к любому изданиюпо (основам) теории цепей.352 oe 2Qcos 2  oe .КЧем выше добротность контура и чем ближе частота автоколебаний к собственнойчастоте контура, тем выше фиксирующая способность контура, соответственно выше ификсирующая способность АГ.

Характеристики

Список файлов книги