1629382528-e201d89ff59dd31db5be21dffcf9458a (846429), страница 58
Текст из файла (страница 58)
Это обстоятельство обусловило очень широкое применение «режимов с отсечкой». Особенно в схемах «усвлнтелеь! мощности». Специально для работы в этих ршкимах промышленностью Выпускаются генераторные лампы, рассчитанные на сравнипй хь тельно малььс нослоянныс составляюн<нс анолн<ио <ока нрн значи<сльной кол«ба<ельней мощнослн н ьз к. и. д. полу шсмых колебаний. йь — Результаты, полученнме при лнгз .— нейьюм анализе схемы генератора (рис. 19.2), можно распространить н на режим колебании с отсечкой. При этом во всех уравнениях при- Ю дется ввеств амплитуду первой ГаРМОННКИ аНОДПОГО тОКа Уль ВМЕСТО амплитуды переменной составляю- Л ГПСН 1«, а 1ЛК1КЕ ЗанепитЬ КРУтНЗНУ Рнс.
10,! !. харакьсрнслш<н лампы <<, ко<прая и лннсшшя <рак!инке нрсл<паяляст собой ностояннукь величину, неко!прои 1глонвьй ясшшиной --. <средней крутизной» ~,, нрелставлшоьцей отношение амплитуды первой гармоники анодного тока к амплитуде возбуждающего сеточного напряжения и являющейся функцией угла отсечки, а следовательно, прн данной форме импульса тока, и амплитуды колебаний (! 9.
33) Нетрудно видеть, чго эта средняя крутизна, изменяясь в процессе нарастания амплитуды при самовозбум<денна генератора, обусловлиааег также изменение коэффициеьла обратной связи н обсужденный выше переход «условия возникновения» в «условие подлержання» колебаний, которое, с учетом сказанного, можно теперь за- У<=П ~- — — --.= — 9(б)= — <г(УЕ). (19.34) ер Найдем выражение средней крутизны для рассмотренного случая работы генератора косинусоидальными импульсами тока.
Из определения средней крутизны (19.33) с учетом (19.28) получиьж Я р н (б "" з!и б соз б) (19.30) 'Р Ггя к 1111и 9=0, т. е, при бесконечно узких импульсах, что соответствует бесконечной аппп!<туле' возбуждавшего напряя<епия„'везичииа 8« становится также равной нулю, а коэффициент Обратной связи, обеспечиваюиьый возбуждение, — бссконе шым. При 9=90'„когда точка покоя оказывается в нижнем конце наклонного прямолиней. ного участка характеристики, получится л',р — —,, а коэффициент Обратной связи окюкется равным 2 Наконец, прн б='1806 все соотношения оказываются теми, — которые были получены для . колебаний без отсечки: 8« .= Я, Гг = 0 - ~- - у,— 1 Качественную нллюсьрациьо изменений' Я,р дает рнс.
!9.!2, разобраться в котором предлагается читателю. Понятие средней крутизны Рис. 1932., Окввывается очснь удОбиым для создания возможности распространения линейных соотпопьений на нелннейныс по сути дела ' явлення н устройства, возможности кв;юилннсйной» («как бы линейной») трактовки процессов в.гене- !ыцьре, к рассмотрсншо которой мы обратимся в дальнейшем нзлот; ль «шн1. !2 и.
Н, Нелл«ел, Г. Ы. Гере<гейл ГллВл дВ>тд((АтЛя НЕЛИНЕИНЫЕ МЕТОДЫ ТЕОРИИ ЛАМПОВОГО РЕНЕРАТОРА В прслыдущсм изложении неоднократно подчеркивалось„что наиболес полная и отвеча|ощая действительное>ти теория процессов в ламповом генераторе мажет быть построена только на базе нелинейной трактовки и прн наличии Соответствующего математического аппарата. Составление наливе)5ио>о дифференциального уравнения лампового генератора в большинстве случаев не представляет особых затруднениз, по решение его в дос|атачпо общем внлс ма>»с> быль проведено >олька приближенными или качественными ме>адами.
Среди последних исключительно важную роль играет и|пол фззояоп плоског>н, сунгцос|ь кото5о>о была уже изложена раисе я прн>н псе>и к онисзше> паис:|лая нщ>с|их кшшбл>сльшах гпс>см. ! 5со|ь олнмоггь хо|я бы прпблпж| ишно ршнснпя ио|грасов об ш|редслшшп ус |зпояивн>ихся амплп|ул„о критериях устойчивости тех или иных рс>кимая и о характере процесса самовозбужденяя ламповых генераторов уже давно вызвала к ж>|з>ш рял ме|одов исследования, выходящих за рамки как лине)5ных, так и «кусочно-линейных» аппроксимаций и относящихся, по существу, к нелннеиным методам. Среди них получили широкое распространенно методы, основанные на сочетании аналитических и графических приемов учета нел|шспности характеристики лампы, получившие название «квазилннеиных..
Термин «квазнлипебный», что значи> «как бы линейны>!», введен потому, чзо в течение одно~о периода, характеризуемого опрслсленноз а>шлигудои,система рассматривается как лносипая, с присущим сй опр|.деле>шым значением среднеи крутизны харак|срис|нки. «Ивазилипсйный» подход к трактовке работы лаиново|о генератора, который, по существу, представлясг собой несколько уира|ценную нслпнсппую трактовку, удовлетворяющую требованиям >схппчсских расчс>ов, был развит еще в начале 30-х годов в исследованиях Ю. Б.
Кобзарева, Л.'И. Берга, Б А. Введенского и многих других ученых. Различные варна|пи этого ми~ада используются и в настоящее время. ':" '$'"2»ч1«1) ..кпляялмзльныз хавлкз'вгнстнки» лаз|попо|'о ггнш.>зова Збб (у 20.1. Исследование лампового генератора с номощыа ' -'?, йл>»1>е>бжт> явных характеристи>о>. Прн изложении общих своиств л>>зз> алсбатсльных систем бил указан очень г>рос>ой способ тра;- - |)ьнчегяога исследован>ш их повелев|и, основанный па сопаставле;~»>|>>н кривых энергии, погло|цаемои рабочей час.|ью системы (иапрнлкф, колебательныл| контуром), и энср| ии, а|даязсл|оп отрнца тельник »|>нротивлсниел>. Идея тзк назьшасш«х «колеба | |>зьных харак гсрн |"'г>н|, с помощью которых мо'кно локально удобно исслсловать режим лампового ген|>р>пора с уча|он пслпнсцнос|н, по существу, идентична с илесп графиков рис.
>и.2 и 1ь.з. 15 казас|не кривой, ;;:.;::; характеризующеи отдачу энергий отрицателыням сопротивлением, >'., Егро>гтся кривая зависимости злшлитуды колебательного тока в кон>!;:::::.:;,туре от амплитуды напряжения воабужденпя (т. е. напряжения на ),:' 'сетке): У„= — У (Б>»). Ф;-...',!: Очевидно, У«г>ропорциональна корню кзадра гному из выделяемой ':::.")и контуре энсрпш, в силу чего нслинспцосзь системы должна >-,:г.проявиться в отклонении хола этой завнспмосзн ог прямая липин. Колебательными ток в контуре, кзк нзвссгпо, связан с током в анод;."'":;,'::>>ой цепи (в общем случае с |зрмопнкоп, па ко|орую настроен ":,: контур, обычно первая — — >'„) соотношением .» > Е к»! — «> У' В ;:: в силу которого величина >„> также пропорционзльна корню '.,' квадратному из энергии.
Поэтому в больп|инстве случаев колеба- 'тельная характеристика строится ;!~:'::5как кривая у«> Ю У„=У(и»). (20Л) 'ь" Вмд этой кривая зависит ат пара> метров н режима лампы, в частно- у ..-....--......... ,|Г' д Ю :-„:~!.'етн, от угла отсечки. При боль- Р :г н>их углах отсечки (6,»90") коле- | батальные характеристики имеют ',-: обычно внд, представлемпып на »>)''!;,'рнс. 20.1. Возвращаясь к схеме ламнового генератора (рис. 18.16), нацомиим последовательность проис- б ;>„ ходящих в нем процес»аж перемен' . ное сеточное напряжение с амплн- Рис. 20.5. тудоц Ь», создаваемое в катушке Х», вызывает в колебательном контуре ток 1„ илп сао>лег;;.|,';:",, ственно в аподной цепи 7„.
Вта часть цикла изображается колебательной характсристпкоп 7 > =у'(с>») (рнс. 20.5). Ток >'„ (амплитудное значение) через посредство образной связи создан|. 12« 366 нвлинвйныв мвтоды тиоиии лампового гянвватова (гл. 20 в Е., переменное 'напряжение с амплитудой У . Связь г«(соответственно Угн) с Ул для этой части цикла изображается прямой ОА, проходящей через начало координат и пересекающей колебательную характеристику в тачке А. Эта прямая проводится так: если в каком-то режиме амплитуде напряжения возбуждения Уя соответствует определенная амплитуда первой гармоники 1«н то между этими величинами должно иметься простое соотношение, Так как 1ия1=А( —, дг «г то при гармоническом измен«вин этих величин для амплитуд имеем: У,— -- «~М1«=-.
мЛО1н- М откуда ас Таким образом„наклон прямой ОА определяется параметрами контура н величиной обратной связи. С изменением последней в данной схеме будет изменяться я угол з. В силу этого прямую ОА можно назвать «прямой обратной связиж Сопоставляя прямую обратной связи с колебательной характеристикой, можно сделать некоторые выводы, выходшцис из рамок линейной теории. Как видно нз уравнения (20.2), ташенс угла наклона прямой обра|ной связи нтмсшшшя обрл1но нропорннонзльно взанмоншгукгнвнос~н сор»и~ой сшшл 11рн о1гутстмнн обратной связи э~а прямая слив»сия с осью ординат («=90«). Введя очень малую обратную связь н нос~ш1ешго ее увеличивая (прямая обратной связи будет прн этом поворачиваться .вокруг точки 0 по часовой стрелке), можно достичь ~акого положения ОО, при котором прямая обратной связи окажется касательной к колебательной характеристике в начале координат.
Начиная с этого положения, при дальнейшем вращении прямой могут возникнуть колебания с амплитудой, определяемой точкой пересечения прямой и характеристики. Существенно определить — устойчивы ли получаемые при этом амплитуды колебаний? Устойчивость колебательного состояния системы моакно выяснить, если задать амплитуде некоторое отклонение от данного значения н рассмотреть возникающие при этом гоотпонн ния.
Нрсдположим, что колебательное состояние генератора определяется то шой А (рис. 20А). Для определенна устойчивости этого состояния, характсризуе»шго амплитудами У, и т'„о положим, что в силу каких-то причин напряжение возбужденна увеличило свою амплитуду до У . Так как параметры схемы остались теми же, то на прямой обра1ной связи новой амплитуде должна соответствовать точка В. Лля поддержания колебаний с такой амплитудой :!» ' имеет место неравенство то гочка А гп<мястггвуг г устойчивой амплитуде аз~околей«нпй.
г/ Колебательная харак1ернггя- г ка, иаображенная на рис. 20,! н соответствующая большим углам -';;,'.:'. отсечки, указывает на наличие режима мы кого возбуждения генерал:,;,:. тора, т. е. на возникновение колебаний с бесконечно малых амплитуд без какого-либо внешнего толчка. Нри этом единственной не- 1::,:' устойчивой точкой колебательной характеристики является начало координат. Иной внд принимают колебатсльные характеристики в рсжимах й малыми угламн отсечки анодного тока к большими значениями отрицательного смещения на сетке (рис.
20.2). Здссь появлшотся участки с разными знаками кривизны: вблизи начала координат ха- ~:;-:.. рактсрнстнка обращена выпуклосгью вниз, а затем, прн значительных амплитудах — вынуклостшо вверх. В силу это~о одна и та же прямая обратной связи (например, прямая ОАВ) может дважды и сй ~' Рис.
20.2 ~~'::,,1': ф 20.11 «колвватзльныв хавактвгистнки» лампового гвнвгатова 357 1:-,";,;::.:',".потребовалась бы обратная связь, определяемая прямой ОВ', т. е. большая, чем та, которая имеется в системе и характеризуется прямой ОА. Таким образом, благодаря недостаточной обратной ~".,!:;::, связи, потери, обязанные увеличению амплитуды до Уя, не смогут быть компенсированы, появится положительное затухание и система вынуждена будет возвратиться н положение А. Если случайное изменение амплитуды окюксгся отрицательным и система будет «отброшена» в состояние, опредсляемое амплгпудой У„ то чтобы в системе имели нес~о колебания с амплитудой У" :"-:-:, (точка С'), необходимо уменьшить обратную связь. Фактически же имеющаяся обратная связь оказывается «избыточной» в обусловит появление отрицзтельного затухания колебаний, что приведет к увеличению амплитуды до значения У .
Следовательно, амплитуда колебаний, характеризуемая точкой А, является устойчивой. Нетрудно вндсттч что прн заданном на рис. 20.1 виде колебательной характеристики, которая, обладая выпуклостью «ввсрх», не изменяет на всем своем нротюкснни знака кривизны, любая се точка при соответстзу|ощсм подборе одра~ной связи должна бьыь устой' чивой. Математически это условие устойчивости можно шрормули':":::,.': ровать так: если для данной гон<и А колебательной характеристики, Через которую проходит прямая обратной связи с наклоном (р «гС )йи = —, 558 налинвиныв мвтоды твогии лампового гштвглтога (гл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
