1629382528-e201d89ff59dd31db5be21dffcf9458a (846429), страница 55
Текст из файла (страница 55)
Перейдем теперь к схеме лампового генератора с резонансным контуром в цепи анода и индукгивноя обратной связью. Ос>знаясь и рамках линг'ииоя теории„ найден условие под'"':!",". держания колсбшшн и з>оа сю*мг. !>ак было указано, обрагная '.!::,;.1 связь осуществляется ну гем но>Очи неко>оро>о напряжения с выу '1:";... ходного элемента схемы — колеб'>гельиого контура в цепи анода— „'",::,':., ' на унравляю>циа элемент — сети)' лампы. Обратная связь может ;!';,,':"1.".быть осуществлена в схеме генератора разными способами! она может бы >ь индуктнвно», емкос,гной, кондуктивноа (нутем нено-."„:::;:...
средственного отвода части витков анодного контура к сетке— ::',:;.так называемая П>ехточечная схеиа), электронной (через электрон«'. йый поток ламны), или какой-либо иной. Так как рассмотрение раз личных схем ламповых генераторов не входит в нашу задачу, мы ограничимся здесь научением «классической схемы> с индуктивная обратноп с>азью, в когороа существенные особенности лампового генератора выражены наиболес, четко (рис. 19.2). Заь>с> им, что в дальнеин>ем изложении речь будет итти только о нереиенных ;«составлшощих токо» и напРЯже>>ин (1, 1, 1„н„, нг и т.
д.). Где потребу>отся постоянные составлгющие, будет оговариваться особо :»1. > ! злвмвнтьг твОРНН лампового гаивРАТОРА [гл. 19 Для изображения ламповой характеристики воспользуемся простейшей аппроксимацией„ представив ее в виде линейной функпии, заданной известным уравнением [а — — ~(1!я+~:~па). (19.5) где о †крутиз характеристики лампы, )2 †.проницаемость сетки азины, и„ н и„ вЂ соответствен напряжения на сетке н аноде са Рнг. 19. Лаипн (ПаПОМНИМ, Ч1О ВЫражеНИЕ И, -! Йпа ПрсдетаВЛяст СОбОй таК паз1аваемое суправлшощее папрямгеииес).
!1о закону 1[нрхгофа для точки Л [,=-[ ! 1с ( [гк![) (оглознзчспия токов ралли и1ык яс1иеи лапы па рвк. !9.2). Та11 как и, 1юлучаегся за счет ипдуквишюй связи между катушками 1. иья,то сИ и = — М— я— где М вЂ” коэффициент взаимной индуктивности. Переменную со.")с ставляюшую анодного напряжения и можно выразить как падение напряжения между точками А и В в индуктивной ветви контура: и„= — ~К. ",. Е --). В то же время ток емкостной ветви контура 1, может быть связан с и„соогиоишииеи Подставляя выражения и н и„в уравнение ([9.6), затем получен ные выражения г и 1 в (19.6), а также учитывая, что я силу ос а с ионного уравнения трехэлектродной лампы ЯХ)='--, мы получим 'а!=,:" у 'й' 19.21 уелвнвннв ллм!10ВОГО гвнвРАТОРА 929 К.
Нгтеле простых преобразований, линейное диффереицнальное уран,=';::,:,1(ение лампового генератора: ЙС+Я,И+ ' [+ .. ,,' .'где )гл — внутреннее сопротивление лампы. !.Оносгввление э1ого ,""' уравнения с уравнением колсбагельпого кои1ура показывает, что дс+аи+ ' 2а,„,= — — — — -- — -1- = 2и 11 + ~4 .+ —., 1"л вкв = д-' ~ 1 + л[ ) =м О ~ 1 + 1! ) ",:; Заметим, что изменение частоты, определяслгой последней формулой, ;:,::незначительно, 1ак как й'-: 11,. Обь1чио Я имеет порядок единиц и десатков омон, а Йв — порядок 1ысяч или леся гноя тысяч омов.
В силу зтого в большипсп1с слу шея мокио счнга1ь гва вка ' ", лаю ,"',-'-:-'что мы и примем в дальнейшем изло1ксиии, за искл1очеинем особо :::, Оговариваемых случаев. .г; Обратимся к более подробному рассмотрению выражения 2и '-„:; Первое из уравнений (19.8) можно преобразовать, поделив обе ,:~;г:его части на ал„; тогда Член с в[ сг 1 ~ кч) ;представляет собой, очевидно, иоложигельпое затухание системы, ;:, 'состоящей из колебательного кои гура с затуханием с[а и парал- лельно включенного внутреннего сопротивления лампы ггн Второй ':,: 'член гавМЯ должен представлять собой дополнительное затухание, -;",::::обязанное работе механизма обратной сяязи.
Лля поддержания нева- тухающих колебаний (г[,„в=б) в системе вто дополнительное зату- 1':':,.канне должно быть отрицательным и равным по абсолютной величине положительному затуханию системы. !гваМ2~ = «а,1 + -1=,. У „в~ )гг ! (!9.!О) В первом приближении, считая Е „~йг, получим: маМ' ===- 1[м 340 ЭЛВМВИТЫ ТВОРНИ ЛАМПОВОГО ГВИВРАТОРА (гл. 19 откуда приближенное значение коэффициента взаимонндуктнвности, необходимое для поддержания колебзннИ, получается в виде .
//с 8 ' (19.11) н!и> яке Л! ! > //С 3//,.' > 3/ ЛЮ, н Нетрудно видеть из определециИ г/я и и, что величина /. --" и„ г/! так как К1~. $ — .. Отношение сеточного напряженно к анодиому нрниято назывзть коэффициентом обратнои связи (! 9.12) в,„ (эпак « . уьз>ыцз>> пз цро>пц>я!»>ицц'» ц >ч> ш шш»ил >ц ш цш). Учигьцш»»>о <иц>сце>ццис, цр> «ызущсе >рнии >цц моин> Прел>'» >и»> «следу>ои».м ццлс: //// 37/> ! ЯЛ илн же, так как — — — /7, а 3- - — — = —., коэффициент обратиои 1 А'С 1 > >»о связи Л„необходимыд для поддержания иезагуха>ощих колебании, запишется в виде форо>улы />о —— !/ ~----- ., (!9.13) р«» называемоИ формулоИ Б>ар>озузена.
Ино>да удобнее условие поддержании колебании ззцисывать следуюпгнм образом: С (/го /1) Тр»» (19.13') Этн выражения иногда называют ие сопсем удачно «условиямв само- возбуждения» лампового гснера гора. Однако„оста>>аясь в рамках линейной трак>овки, уравнение (19.13) и его вариант(19.13') моно>г> навязть «условием цолдержания незатухаю>цих колебаний» в рас- смотренноИ схеме лампового генератора. Сущность всего хода рассуждений, только что приведших нас к выводу указанного условия, Это выражение можно трактовать как простеишее приблнжемное условие поддержания колеба>ши в рассматрвваемои схеме. Соотно>ыецня между параметрами системы и лампы, оцределяющие режим незатухаянцих колебании„можно встретить в виде, предложенном Баркгаузе»ом, прира>лшв нулю коэффициент при пш>вои пронзи>лцои тока в уранцсцци (!9.7): /,'/',* ) .'>'Л/ /, «н / УРАВНВННВ ЛАМПОВОГО ГВНВРАТОРА '1':>.': > '>ч 19.21 341 Да>г/ночается в тол!, что колебания в схеме уже предцолагаются.
~-,'.',:~,';."" . !!етрудно видеть, однако, что если вполне определенныИ анак равен- .=;:;:::":,:'сгва В Последних уравнениях заменить знаком неравенств, то могут :",:: получиться два случая. Прн значениях коэффициента обратной связа, :;::;.::!-«. Меньших «критического» (так назовем /го), т. е. При //( Ло коэффи- Л! циент при -„в уравнении (19.7) будет поло>лцгслсц, и колебания ';;:." 'Озтухнут. Если же коэффициент обратпои связи прспмлос> кри>и- „:=;::;:,' ' чзское значение (/»/>о), то эквивалсн>цое затухание системы ста- !>/>: 'Возится отрицательным и амплитуда колебании должна экспоненцязльно расги.
В силу это~о условие /л)/оо, отнесенное к «точке покоя», можно назвать «условием возникновения колебании» в схеме, ибо прн соблюдении этого неравенства в точке покоя амнлитуда растет, начиная с нуля (вернее с очень малой вЕличины флуктуа- -::;:::;, . циоцпо> о происхождения), т. е. начинается процесс «самовозбуждения»„ црш>од>цнии в реаль>юи (нслинеинои) системе к установленн>о опре- "»::!ч, деленпои амплц>уды колоб>апии, пе завясюцси о> начальных условии. »1::;:.:: '. Условие возникновения колец>зияй лццкцо записа>ь я внле л>обого нз следу>ощих вырз>кеции.
! / ~//-) —,,- —, (! 9.14) ~О (>' л') ~роз» ! Яо здесь обозначает крутизну харакгернсгнкц в точке покои. я,- Согласно сделанному выше замечаци>о мы интересуелюя только переменными значениями и, >, поэтому н используемые параметры 8, В, />» — дифференциальные, динамические. ! !Иоцссс нарастания амплитуды получает свое естестненное ограни«гияс в цслнпсяцос>н характеристики лампы, сказывающейся в умспшщнци яру>ицця с увеличением амилн>уды. В силу этого правая чж >ь )«ливия яо>цикновсния колебаний (в записи первым !;-:.' .
уравнением (19.!4)) должна )явлин>и.»>>я. Еглп и начале процесса ,;::- -'. при малых амплитудах ко>ффиццоц> оц!шмн>И»шзи превышал критическое значение, то с увели«нищ и змцлн>улы правая часть уравнения растет до тех пор, пока имсячцзяся оцр>мная связь не будет удовлетворять условию (19.13). Зная эту зависимость Я(/!) †- кру- ,::;::' тнзны характеристики лампы от амцлигулы, можно условие (19.13) Представить в более общем яиде„ у>хе выходящем за рамки линейном аппроксимации: +Ё 3!Л)' (19.1б) р»» Привеленные соображения свидетельствуют в возможности непользования линейной трактовки процессов в ламповом генера>оре либо как первого приближения, либо цри ограничении колебаний достаточно малыми амплитудами, не выходящими за пределы црямолннедиоИ части характеристики.
элвмвнты тво>*пи лАмпОвОго гйнвРАТОРА 1гл. 19 5 19.3. кКолебинии без отсечки». В качестве примера применения линейной трактовки разберем случай так называемых «колебаний без отсечки анодною тока». Под этим термином понимак>т колебания с малыми амплитудами, характеризующиеся тем, что при всех изменениях как сеточного напряжения, так и анодного тоха, рабочая точка пе выходит за пределы прямолинейной части характеристики лампы Практически режим колебзний беа отсечки применяется в генераторах с «независимым возбуждением», т. е.
в усилительных схемах, а также в маломощных задаю>цнх генераторах, ! обеспечивая получение большой ус>ойчинос>н но часто;с и ампли>улс. ! !Оаожим, ч >о к>3!>а>! >«рнс ги>са лампы ноже! бы>ь нзобраасепа прямой линией АВ (рис. 19.9), колебания же системы таковы, что независимо от положения й точки покоя С нв характеристике, изменения сеточною напряжения не выходят за пределы «напряжения насыщения» ((» Ряс. 1911. Если точка С расположена на ссрслннс харак>ср>ю>яки (что как раз и и;н>брюк«но па рнс. !9.',1), >о аннан>>ам сг>>ннюго нан!>33>ясина и дполно>о 333«а буку ! ам!'3> ма>ц яма 3! >и» н> >щ3 к (У, (о ныс и дащн>м !>ежи>>с >нп>3>3*>н>33,,' и," ,соп>яс>с>ванно 1(,.