Юрасов Е.В. Ламповые генераторы и передатчики (1938) (1095873), страница 38
Текст из файла (страница 38)
Для осуществления этого вырезанная соответствующим образом нз кристалла кварцевая пластина помещаетси можду двумя металлическими электродами кварцедержателя (фиг. 122) и вместе с последним включается в одну из цепей высокой частоты стабилизируемого самовозбуждающегося гонератора, чищо всего в цепь его сетки. Учитывая, кроме пьезоэлектрической проводимости кварца в цепях высокой частоты, и его диэлектрическую проводимость ыС„как обычного двухпластинчатого хонденсатора См с кварцевыи диэлектриком, а также и емкостную проводимость воздушного зазора езС, между его гранями и электродами кварцедержателя, мы можем заменить кварц при изучении его стабилизирующих свойств в ламповых генераторах сложной электрической цепью, носящей название эквивалентной электрической схемы кварца (с кварцедеркателеи) (фиг. 123). Здесь, как и в схеме 21б У вЂ” "= ' А,„ '" — 10' ом.
~ зз Приведенные выше свойства и особенности кварца используются в радиопередшощих устройствах для стабилизации частоты их задаюшвх фнг. 121, д.,„— эквивалентная индуктивность кварца, С„,— его эквивалентная пьезоэлектрическая емкость, Л вЂ” его эквивалентное активное к а сопротивление, а С вЂ” его эквивалентная диэлектрическая емкость; С вЂ” емкость, эквивалентная воз0з душному зазору между электродами и рабочнии гранями кварца (его еикостной проводимости).
с« 0«в Нормально в кварцах, приме- няющихся в кварцевых генера1ю торах, емкость С бываот,порядка 1 —: 10 миазмам, а С, в зависимости от величины воздушного зазора, колеблется в пределах от я«в яь «в нескольких десятков до сотен мнкромнкрофарад. В соответствии с втим волновое сопротивление эквивалентного кварцевого контура будет всегда очень болыпим, а его дскремент затухания, начвиг. 12з ° пкввзклентнзв 'лектгическвл оборот, весьма незначительным и схема кварца с квзрцедершвтелем; а— -в без воздушного зазора, Ь вЂ” с воздушным ие превосходнщим обычно 10 зазором и даже 10 ьг, У.
Сткби.тизьция чистоты скмонозбуждвющихся ламповых генераторов с помощью кварца. Ярннцни действия Кварцевая стабилизация частоты со всяком самовозбуждающемся .ламповом генераторе может быть осуществлена, как это было уже указано выше, путем включения в одну из его высокочастотных цепей соответствующего кварпа (в кварцедержателе). Чаще всего кварц вклгочастся в цепь сетки гонератора, где электрическио поля будут обычно значительно более слабыми, чем в внодной цепи, «в и где в силу этого механические напряжения в кварце будут такжо значительно меншпнмн, а следовательно, и условия для его работы будут более легкимн з.
Д + На фиг. 124 изображена одна пз наиболее распространенных схемлачповых ген'раторов с ивар- Фиг. 1е4. Олене кввРцевего генеэвтоРа с кварцем в цепи сетки темпы цевой стабилизацией — схема с колебательным контуром (Х, С) в знодвой цепи генератора и с кварцем яе, зашунтированныи большим активным сопротивлением т,— в цепи его сетки.
Контур (Ь, С) является нагрузочным сопротивлением генератора; ' Против 10 з — длв Ьбычных хоров~их технических контуров. з При знвчнтельных мехвническнх ьзпрлшеннвх кварц может рвзрушитьсв. 216 в нем обеспечивается возбуждение устойчивых незатухающих колебаний определенной частоты и мощности. Кварц кв фиксирует частоту этих колебаний, обеспечивает ее точность н постоянство в соответствии с чрезвычайно резко выраукенными его резонансными свойствами. Сопротивление т создает путь для утечки электронов с сетки лампы генератора во время работы и обеспечивает тем самым нормальные условия возбуждения последнего', кромо того, с его помощью реализуется подача на сотку лампы генератора определенного смещающего напряжения.
Припцяп действия данной охемы заключается в следующем. При включении генератора !нли при иных методах нарушения электрического равновесия его цепей) кварцу будет сообщен некоторый электрический импульс, который вызовет возникновение в ном механических колебаний (вследствие обратного пьезоэлектрического эффекта) со свойственной данному кварцу частотой в.данной схеме у !очень близкой к собственной резонансной частоте кварца у'„,)'.
Механические колебания кварца повлекут за собой появление на его гранях перомснных электрических зарядов 1у н в соответствии с этим — переменной разности потенциалов пр на зажимах сетка — катод его лампы, изменяющейся с той же частотои у-уз, Изменение разности потенция,'лов между сеткой и катодом лампы гг нератора (напряжения ы на ее сетке) вызовет соответствующее изменение тока в его анодпой цепы (с той же частотой у) и появление па зажимах его контура переменной равности потенциалов ж. Через к' междуэлектродную емкость анод — сетка (С, ) лампы эта разность потенцпалов, за вычетом падения напряжения на С„ ', будет подана и к зажимам кварцедержатсля, между электродами которого создастся в результате этого перомонное электрическое поле, изменяющееся с частотой у= у„ и черпающее свого энергию из запасов ее в источнике пнтания анодной цепи Х„.
Прн совпадении фаз этого поля и собственного начального поременпого поля пьезозарядов кварца интенсивность механических колебаний последнего возрастет, в силу чего увеличатся и заряды ы на его поверхностях, а следовательно, и напряжение на сетке лампы и; это, з свою очерг дь, повлечет за собой увеличение тока в анодиой цепй генератора, его переменной составлягощой, увеличение разности потенциалов на контуре, увеличение напряжения на зажимах квзрцедержателя и т. д.
Если энергия, сообщаомая колеоательной системе генератора анодным источником, будет при этом полностью компенсировать все затраты ео в цепях прп колебаниях, то колебания эти быстро нарастут до опрг деленного предела (зависящего от параметров лампы генератора, от в~ личины эквивалентного сопротпвления его контура, от связи ыежду его сеточной ' Без этого сопротиздеппя геиератор ие мог бы работать, так как иа сетке его тампы быстро образозаяся бы зысокий отрицательный потеицпая и тампа оказалась бы зэапертой'. ' Вспомним, что всякий ззектрический импульс можяо рассматривать как результат сзожепия бескопечиого ряда гармоаическпх эдектрачеагмх кодебатедьиых процессоз, з числе которых будет и процесс, имеющей частоту, совпадающую с резоиаисиой частотой кварца з системе, иа которую последний и будет отвечать.
з С учетом фазозого соотпожезия межгу напряжеиизми иа участках цепи Сег— кварц. 217 и анолной цепями, от активности кварца и т. д.) и превратятся в устойчивые незатухающие колебания, причем частота этих колебаний у будет задаваться кварцем и будет весьма близкой к собственной частоте последнего г„,, провышая ее обычно всего лишь на несколько килогерц.
При недостаточной компенсации затрат энергии в колебательной системе генератора, а также ври расхождении фаз электрических полей в его кварцевой системе — первичного и вторичного †возбужден незатухающих колебаний в нем невозможно. Для анализа условий самовозбуждения кварцевого генератора, собранного по схеме фиг. 124, проще всего воспользоваться эквивалентной ему схемой (фиг. 122), в которой' кварц заменен эквивалентной электрической цепью (см.
фиг. 123). Нетрудно видеть, что схема эта представляет собой обычную схему самовозбуждающегося лампового генератора с емкостной связью его анодной и сеточной цепей через междуэлектродную емкость лампы С„(схему Хут-Кюна). Но при такой схеме, как мы уже знаем 1см. гл. 1Х, фиг. 96), возбуждение в генераторе незатухающих чу' колебаний возможно лишь в том случае, если характер сопротивле- Фнг. 1еб. Эквнзалектнав схема кварцевеге генератора е кварцем в цепи сеткк ний его сеточной и анодной ценен лавин будет индуктивным, если связь по- жду этими цепями будет выше критической и если эквивалентное сопротивление Я его анодного контура (Ь, С) не будет слишком малым'. В соответствии с этим возбуждение колебаний в кварцевом генераторе с кварцем в цепи сетки (см. фиг.
124) легче всего будет осуществляться при коротких волнах 1 (меньшее сопротивление —,, большая связь между цепями анода и нызз ' сетки) и при настройках анодного контура, приближающихся к резонансной (но все же несколько отличающихся от нес), причем собственная частота контура ~, в этом случае всегда должна несколько превышать рабочую частоту генератора ' г"' „= ! г,.; ' Нрн калек значенвн зтоге сепретнзленкв вторкчнне злевтрвчееккз пола в кварце будут егкщкем каляна к не смогут неддермать везнввшвт в нен кезебанкй. ' Панамкам, что знвквалентнее еепретквленке расттрееннеге акедкзге контура длв аеременкей сеетавлвющей анедкеге тека, носат кемклекеннй тара!пер Я„= = Лн +узза, пркчем его ргактнвнав ееетавлзющаз Х монет бнть нндувтвзней нкщь прк чаететал более низких, чем еебственнав частота вант!ра ! куую ' т.
е. прн у( г„ 218 При емкостном характере сопротивления анодного контура кварцового генератора (т. е. при 1'„(Р), а также н при чисто активном (т. е.при г" = Г) самовозбуждение генератора невозможно (не будет необходимого к сдвига фаз между и, и м„на 180о). Для того чтобы сопротивление сеточной цопи генератора фнг. 125 нооило индуктивный характер (что также является основным условием получения сдвига фаз между иг н м, на 180', а следовательно, и ос-. новным условием самовозбуждення генератора), необходимо, чтобы частота возбуждающихся в нем колебаний 1 была более высокой, чем собственная частота кварца у, и чтобы в то же время обе этн частоты были ниже собственной частоты эквивалентного кварцевого контура (Л„,, С„„Сз), т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
