Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы (3-е изд., 1977) (1151959), страница 62
Текст из файла (страница 62)
В зависимости от аг з ю гаглг эа лгг ла ма Рис 9.2Е. Расположение возможнык Рис. 9.25. К вопросу о подавлении частот генерации при введении за- слабого колебания в автогеиераторе держка в цепь обратной связи. с задержкой в цепи обратной связи. выбора запускающей частоты в генераторе может быть установлен стационарный режим иа любой из частот: ю, или год. Отсюда видно, что юкесткий» автогенератор с запаздывающей обратной связью можно использовать как устройство, запоминающее одну из нескольких частот, подаваемых в момент запуска. Рис. 9.26.
Форма АЧХ избврательной пепи, неблагоприятная для одновременного генерирования нескольких частот. Рис. 9.27. Форма АЧХ иабнрательной цепи, допускающей устойчивую генерацию нескольких частот одновременно. Вериемея к автогенератору с мягким режимом самовозбуждения и допустим, что в полосе прозрачности колебательной цепи имеется значительное число частот возможной генерации.
Так как эти частоты расположены на оси го зквидистантно (рис. 9,26), то можно допустить существование совокупности колебаний с частотами го„ оз„го„... при амплитудных и фазовых соотношениях, характерных для угловой модуляции. Подобное сложное колебание, обладающее постоянной амплитудой, проходит через нелинейность (амплитудный ограничитель) без деформации, т. е. без изменения соотношения между отдельными составляющими спектра.
Это означает, что нелинейная часть автогенератора не препятствует одновременной генерации сетки частот. Эгого, однако, еще недостаточно для устойчивой генерации. Необходимо, чтобы передаточная функция избирательной цепи обеспечивала сохранение внутриспектральных соотношений. Амплитудно-частотная характеристика избирательной цепи, представленная на рис. 9.26, не отвечает этому требованию. Более подробное рассмотрение [7) показывает, что для устойчивой генерации спектра частот амплитудно-частотная характеристика колебательной системы должна иметь неравномерность типа седловины (рис.
9.27), Генератор с запаздывающей обратной связью обладае~ некоторыми другими интересными свойствами, обусловленными большой крутизной фазовой характеристики, например повышенной стабильностью генерируемой частоты. злз. ДЕЙСТВИЕ ГАРМОНИЧЕСКОЙ Э.Д. С. НА ЦЕПИ С ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ. РЕГЕНЕРАЦИЯ В радиотехнике под регенерацией подразумевается компенсация потерь в колебательной цепи с помощью положительной обратной связи. Явление регенерапии можно использовать для усиления колебаний. Схема регенеративного усилителя, изображенная на рис.
9.28, внешне не отличается от схемы автогенератора. Однако в регенератнвном усилителе обратная связь не доводится до величины, соот- ветствующей порогу генерации. При -4 этом получается лишь частичная ком- пенсация потерь в контуре и действие /l обратной связи сводится только к повы- шению добротности регенерированного Е— — контура. В схеме на рис. 9.28 усиливаемое г гее колебание с амплитудой Е и частотой ее вводится в колебательный контур Е, С, Ркс 9.28. Регелератллкмй г, а обратная связь осуществляется с тс ил л.е ел к помощью катушки Е„, обтекаемой пере- менной составляющей коллекториого тока 1„и нндуктивио связанной с катушкой контура Е. Нетрудно выявить влияние параметров транзистора и обратной связи на эквввалентные параметры колебательного контура.
Рассмотрим сначала более простой случай малых амплитуд, когда используется не6лкьшой участок характеристики транзистора и средняя крутизна Я,р может быть приравнена крутизне 3. При гармонической э. д. с. с комплексной амплитудой Е и частотой ел амплитуду тока в контуре (в стационарном режиме) можно определить с помошью следующего выражения; 1 = (Е + ()ос)/[г + г (го/. — 1/огС)), (9.50) где ()оо — комплексяая амплитуда напряжения обратной связи, вводимого в контур. Так как цепь предполагается линейной (при малых амплитудах)„то это напряжение совпадает по частоте с э.
д. с. Е и может отличаться от последней лишь фазой. Очевидно, что ()„= ггоМ1„, а амплитуда переменной составляющей коллекториого тока 1в, если пренебречь реакцией выходной цепи, равна 1» = 8$)с = 31//гоС, где ()с — амплитуда напряжения иа конденсаторе контурз. Таким образом, можно написать в/ос /гоМ51/ггоС М51/С Подставляя это выражение в уравнение (9 50) и решая его относительно 1, получаем ° (9.51) г — М з/С+ г (гоб — 1/гоС) а добротность гвг,в (г — /ггБ/С) р/г (9 54) Гг)5/С ! —— Отношение 1/(1 мх/С) 1/~1 гого) (9. 55) где Я, = р/г,„— добротность нерегенсрированцого контура, можно рассматривать как усиление схемы иа резонансной частоте гор когда го/ 1/гоС 0 Увеличением М можно добиться существенного увеличения (свв и, следовательно, повышения усиления.
Следует, однако, иметь в виду, что увеличение (',)ввв при заданной и неизменной резонансной Как и следовало ожидать (см. з 9.2), влияние положительной обратной связи сводится к уменьшению сопротивления потерь в контуре на величину отрицательного сопротивления (9.52) Таким образом, эквивалентное активное сопротивление регеиерированиого контура равно гввв г гетр (9.53) частоте контура гар приводит к сужению полосы пропускания контура.
Поэтому максимально допустимую величину МЯСг можно определить из неравенства Юаав /)о (9.56) готова%о Яани При Мо/Сг — в 1 цепь теряет устойчивость, а прн Я!ЫСг ) ! возникают автоколебапия, т. е. усилитель превращается в генератор. Иначе обстоит дело при больших амплитудах напряжения на входе усилителя. Увеличение амплитуды на зажимах база — эмиттер приводит к уменьшеииго средней крутизны Я,р и в соответствии с (9.52) к уменьшению г„р.
Зависнпй мость Я,р и г„от амплитуды приводит к нелинейным искажепням усиливаемого сигнала. Подставляя З,р вместо Я в вы/ ражение (9.5!), получаем / Х !— l 1 Х т и гр/зор/и'+/ !ш/ )/шС) (9.57) 1 "авв+ ' !ш/- — )/шС) иушр а при резонансе !мако = Е/галиа (9 58) Рнс.
9.29. Реаонансные характеристики регенсратнвного контура: 1 — при малмщ П вЂ” при больших амПлитулаи; штрйлаваа ливии — а отоут. ствие регенерации. где свив = г — /)Иср/С. (9 59) Из выражения (9.58) следует, что прн усилении амплитудномодулнрованного сигнала, когда Е = Е (!), амплитуда тока ! (!) будет изменяться по закону, отличному от закона модуляпии Е (/) (из-за зависимости Бор от амплитуды колебания). Возникаег пелинейпое искажение усиливаемого сигнала, сопровождаюшееся образованием новых частот.
Нелинейный характер рассматриваемой цепи (при больших амплитудах Е) оказывает влияние также и на форму резонансной характеристики регенерированпого контура. Действительно, при отклонении частоты входного сигнала го от резонансной частоты «тр возрастает реактивное сопротивление х = сеЬ вЂ” )йоС в (9.57)„ что приводит к уменьшению амплитуды тока !. Но уменьшение ! в свою очередь приводит к уменьшению и г, (см. выражение (9.59)), что в некоторой степени компенсирует влияние возрастания х.
В результате резонансная характеристика в верхней части уплошается, и тем сильнее, чем больше амплитуда внешней э. д. с., действующей на контур. При значительных расстройках преобладаюшее влияние на амплитуду оказывает реактивное сопротивление и резонансная характеристика быстро спадает почти до нуля (рис. 9.29).
Из всего сказанного видно, что регенерацию можно эффективно использовать только для усиления слабых сигналов. С явлением регенерации часто приходится встречаться в радиотехнике. Иногда приходится сталкиваться с возникновением регенерапии в усилительных устройствах из-за наличии паразитных обратных связей, что может приводить к искажению сигналов. зд!.
ДЕЙСТВИЕ ГАРМОНИЧЕСКОЙ Э. Д. С. НА АВТОГЕНЕРАТОР. ЗАХВАТЫВАЙ ИЕ ЧАСТОТЫ Поведение автогенератора, находящегося под действием внешней силы, существенно зависит от амплитуды и частоты этой силы. Если амплитуда очень мала по сравнению с амплитудой автоколебания и одновременно частота «о значительно отличается от частоты со„= <ор свободного автогенератора («ор — резонансная частота контура автогецератора), то действие вйешней э. д.
с. сво1ится к эффекту модуляции, который проявляется в изменении фазы и амплитуды автоколебапия по весьма сложному закону. С приближением частоты «о к «о картина меняется. Частота генерации «о, «подтягивается» к частоте «о внешней э. д. с. и при некотором значении Лоо = «о — оор, зависящем от соотношения амплитуд, автогенератор начинает работать точно на частоте «о, = «о без каких лпбс признаков модуляции. Частота генератора оказывается «захваченной» или «увлеченной» частотой вынуждающей силы. Явление захватывания частоты используется в ряде радиотехнических устройств, когда требуется осуществить принудительную синхронизацию автогенератора с помощью маломощного источника колебаний. В некоторых случаях, при наличии паразитпых связей между двумя автогенераторами, явление захватывания возникает произвольно и препятствует независимой их работе на близких частотах.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
