1629382528-e201d89ff59dd31db5be21dffcf9458a (846429), страница 72
Текст из файла (страница 72)
Однако, '!~-.';;:,::й' туг!!!у !«'Ршиии'инй, иа«лздывзсмых условием ба~зиса фаз, авто",!~ив)мтгаг!уг!! и!луг существовать только на одной из частот связи— !.':;:.;,',')йййзйгг(гм)г!,гьз!г' щнкнсй, в зависимости ог варианта двухконгурной ;;. ';РФыйгй: '.:!т:!(! Он!жгш.но, вычисление чзстог связи м„и ш, из уравие- "ьтг::,':;=:'з)!(ч г!'Я 1:!! иоюыылает, что последние будут располагаться по от- :.' н !!!!!!!гб ' К гг!! !шгниым часготам контурои 1 и ЕЕ, как показано на рзз', яг,! 3 426 оаов<цвннья схвмь автогвнвгьтогь (гл. 23 тер эквивалентной реактивности контуров 7 н !1 зависит от вы бранно> о варианта схемы двухконтурного генератора. В частности, для схемы с общим катодом указанное условие будет выполняться только при индуктивном характере обоих контуров, в силу чего частота аятоколебаний должна быть ниже собственных частот пер:вого и второго нонтуров м, и мя.
Этому условию удовлетворяет нижняя чзстота связи, которая и будет представлягь собой частоту автоколебаний схемы с общим катодом. Анализируя подобным образом схемы с общей сеткой и общим анодом, можно показать, что условия баланса фаз в ннх выполняются тогда„ когда один из контуров имеет емкое>ный характер, а другой †индуктивн.
Отсюда следует, что для последних вариантов схемы частота авто- колебаний должна быть выше собственной частоты одного контура и ниже собственной частоты другого. Этому требованию удовлетворяет верхняя частота связи. Из сказанного вид>ю, что во всех вариантах схем двухкоптурных генераторов с сильной связью стационарный колебательный процесс может происходить только на одной из час<от связи.
Вместе с тем мы видим, что для обоснования в достаточно общем виде правил построения различных схем генераторов с обратной связью, достаточно ограничиться условиями баланса фаа, вытекающими нз линейной теории. Эти правила будут, очевидно, справедливы и для случаев колебаний с отсечкой анодного тока, -- в этом случае надлежит лиип, и<пользова<ь условие балыка фаз для первой гармоники. !) 23.4. Реостатно-емкпстпые генераторы 'синусоидальпых колебаний. Очень интересной иллюстрацией роли основных условий поддержания стационарного режима в автогенераторе, особенно условия баланса фаз, являются автоколебательные системы, не содержащие колебательных контуров типа 7.С, но способные генерировать синусоидальные колебании. Это — так называемые реостатно-емкостные генераторы (сокрап<енно 7<С-генераторы), получившие <пирокое практическое применение и представляющие большой принципиальный интерес.
Изучая работу релаксационных схем, мы отметили наличие в них только одного---преимущественно емкостпо<.о запасателя энергии, в то время как в обычных генераторах сннусоидальных колебаний имеется колебательная снег~ма с двумя запасателями — емкостным и индуктивным. Наличие их обеспечивает возможность непрерывного изменения тока во времени, обязанного непрерывному процессу «перекачки» энергии из одного накопителя з др>той. С. Э. Хайкин указал на то обстоятельство, что если в роли резервуаров энергии, сфазированных таким же образом, выступают не емкость и индуктивность, а, например, две емкости, то можно получить также синусоидальные колебания. Такова основная идея всех схем <сС-генераторов синусоидальных $23.41 Рвостлтно вмкостныя гш<ю>лтопы 427 ;:!;:,:" колебаний.
Практически это веце> к >ому, что условна синфаз'";:;;:,: ности начального возмущения и сны<зла, пришедшего на вход схемы 'гм! каналу обратной связи, т. е. услощш баланса фаз, должны вы:;~'::" „))блняться лишь для некоторой опрелелсппой частоты (селективная обратная связь), „=";()«;„,', Если исходить из схемы синие>рнчпо>о мульгнвибрагора, нред- !!,:.~",,''!: -'ставнв ее в виде усилителя с обра<яоп <вязы и добавив в пес ,:;::,':";:,::„':":;;:.:третью лампу (рис.
236), <о можно получи < >, глсл) ячц< с. )(яуь, '-=;:'!«,:!:,',;::ламповая схема, т. е, собственно му>п,<пзпбра<ор, пе пмссг ус<па:<<;- ' чивого состояния, ибо любое возмущение получас < ° поддержку» '<';:,',< со стороны обратной связи, и система уходит от начального состояния. Схема, изображенная на рис. 23.6, не может <опрокиды- !'ис. 2з.б. ~-' "За<<<<я», >зк я,п< зля>, я лампа гоздаг< сдю>г фаз uа 180', а все с..1(!«::- <ь< >>!П", чм> л<япя<л я>пп прп>пяофазпог>и между началь- ;,:,<!«цп«по>м<упп яп< и и гш палом, прнхпдяпвны> пп каналу Обра < пой ,;'<<й<ф)и,. Прпияя ао япимяпне„что и гозлаинп <дпи>з фаз между па- ~М;!««ь<м щ>дмущапшм н обра<пым си<палом приппмшот участие не зййп «птиц<я, по и имеющиеся в схеме 17С-цепочки, мы можем '.Ф)<я<>ь Последние так, чтобы они вносили дополнительный сдвиг >:,'ч)в,',<> )й(!", <го обеспечит выполнение условия баланса фаз.
йаФ.. >яя <псгема совершенно симметрична, то можно считать, .,'. >()тг мам:<йя з<«<зь<«туламповая А>С-цепочка вносит сдвиг по фазе на ,,,';3<,-=.,':.<и!" < „к!«мшательно, угол сдвига фаз «я, вносимый цепочкой <д!<! „",":М. <>><<0<;««<«>«н>мьн! и < условия ! ««С«< ' ;.' Аг><!«<вч< щ«ы<, ргпюп 60':, что лает: « /< ..
<~!<, гак как (п60'= )/3, — — и Т"".! 1Сгг. 1 2;1 З- С77 (23. 13) Рис. 23.7. Рис. 23.9 2 иг1 — 11иа1 лг 2чл ОБОБЩВННАЯ СХИМА АВТОГВНВРАТОРА (гл. 23 Отсюда часгота колебаний 1 1 1Л = — —.- — — ИЛИ ~/З -Сй 2к~З.С7( Следовательно, условие синфааности между начальным и обрат' ным сигналами (под обратным мы для сокрашения разумеем сигнал, вернувшийся на вход системы по каналу образиной связи) выполняется ~олько для частоты и периода, определяемых соотноше- ниямиг Обра1им внимание па 1и, ч1О пи1ога колгбаиия и э1ои гхсчс обра1но проиорини1альиа иср1нгн г1еисщ1 смкос1и, а пе квалраы1ому корню из емкосчи, как эго имеет мес1о в генераторах с 1С-контурами.
Благодаря этому при одном и том же иаменении емкости достигается значительно большее «перекрытие по чзстоте», чем в 7.С-схемах. Это †доволь существенное преимущество ЙС-генераторов. ЯС-генератор, подобный схеме рис. 23.8, можно осуществить и с одной лампой, обладающей больп1им коэффициентом усиления, если ввести в схему обратную связь через специальную фазосдвигающую цепочку из емкостей и сопротивлений„как показано на рис. 23.7. Анализ условий поддержания колебаний в ней предлагается провести в качестве упражнения. Основываясь па идее двух одноименных накопителей энергии, работаккцих со сдвигом фаз на 180О, С. Э, Хайкин предложил дополнить схему симметричного мультивибратора емкостью С, (рис. 23.8), кочорая играет роль индуктивного накопителя, т. е.
служит вторым накопителем со сдвигом фаз на 180ч. 11ри достаточной величине емкости С, в этой схеме можно получить сииусоидальиые колебания. уменьшение же этой емкости повлечет за % 23.э1 РВОС1АТНО-ВМКОСТНЫВ ГВНБРАТОРЫ 429 собой искажение их формы, и при С,=О схема работает, как обычный мультивибратор. Такил1 способом можно пронаблюдать непрерывный перекод от синусоидальимх колебаний к разрывным. 11рактически получил широкое распространение способ + задания напряжения обратной связи нз вход схемы с по- Я„, мощью так называемой мос1иковой схемы, принципиалщго Ничвм не .отличающейся от 'схемы Хайкина н изображен- 4 4 ной на рис.
23.9. Напряжение обратной связи в мостиковой схеме подается на сетку пер- Е', вой лампы через своеобраз- г г ный делитель напряжения, со- ':,,:":;;!,,: стоящий из последовательно ': !::,:-'::,::;:::-., включенных емкосчи С, и со- Рис. 2зх. ,'.1,',:,.; ' противления К между гочкамн а и с„и параллельно включешиях 77 и С, между гочками с и (л (рис. 23.9). Эти два учасн<а схемы и слу1ка1 эквивалентами двух противофазных накопителей энергии. 1!усть начальное напря- .с" жвние на сетке первой лампы равно и,.
Если общий коэффициент а1' усиления схемы равен и, то напряжение между точкачи а и Ь схемы буде~ 7гиг„а напряжение, попадающее из канала обра1иэй сщ1эи на сетку первой лампы а'„определится выражением $23-31 стАБилизАция частоты ГенеРАтОРА 431 430 ОВОЕЩЕННАЯ СХЕМА АВТОГЕИЕРАТОРА Подставив сюда выражения сопротивлений Е»«и У«ы получим (, '-') и',, =с»асяс — — — — — — к' . (23.14) 11+ ', + ' 3+У~АС„, ' Х /вС, 1 11С»и ! — — +у«С» Очевидно, ссд может быть в фазе с и, только прн равенстве нулю реактивной части: КС»ав, ==- О, ссс, » откуда — У =-,,'„.; Г=2 И:Р (23.!3) Из этих выражений видно, что подобная схема обеспечивает обратную связь в благоприятной фазе только колебаниям, период и частота которых удовлетворяют формулам (23.!3).