Слаботочка Книги

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 [73] 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143

Стационарное состояние генератора можно определить из условия К = 1/р (рис. 9.3). Зависимость 1/р от-Ugrn изображается прямой, параллельной оси абсцисс, так как цепь обратной связи -линейная и ее коэффиииент р не зависит от амплитуды возбуждения. То же самое можно сказать и о коэффициенте усиления К, пока амплитуда Ugm невелика и генераторная лампа работает В линейном режиме. При дальнейшем увеличении U~gm коэффициент К понижается за счет увеличения приведенного внутреннего сопротивления

(К = ( -\1 и пересечение амплитудной характеристики/С =

(в)

Рис. 9.4. Колебательная характеристика и линия обратной связи, соответствующие жесткому самовозбуждению генератора.

= figm) С Прямой 1/р становится возможным. Все это позволяет утверждать, что генерирование колебаний - нелинейный процесс.

Для рассмотренного режима (6 > 90°) характерно мягкое самовозбуждение, т. е. такое, которое происходит независимо от начальной амплитуды возбуждения. Существует еще жесткое самовозбуждение, наблюдаемое при 6 < 90°. В этом случае колебательная характеристика (рис. 9.4) начинается не в начале координат О, а в точке В, где Ugm = gm\ поскольку при меньших значениях амплитуды возбуждения анодного тока вовсе нет. Характеристика пересекается с прямой обратной связи ОСА в точках С и А, причем А удовлетворяет, а С не удовлетворяет условию устойчивости (см. линии со стрелками). В связи с этим начальная амплитуда возбуждения должна быть не меньше ufm, в противном случае колебания срываются (линии со-стрелками ведут к началу координат 0).

Обобщая сказанное, сформулируем условие устойчивости амплитуды. В точке А, удовлетворяющей этому условию, угол наклона линии обратной связи должен быть больше угла наклона колебательной характеристики. Таким образом, устойчивость амплитуды автоко-

лебаний, как и генерирование их, возможны благодаря нелинейному режиму генератора.

Устойчивость фазы (частоты) колебаний обусловлена фиксиру-юией способностью контура генератора. Допустим, что дестабилизирующие факторы вызвали увеличение частоты / автоколебаний по сравнению с собственной частотой контура /о* В связи с этим во входном сопротивлении контура появилась реактивная составляющая емкостного характера (угол грвх <С 0)> напряжение на контуре, а с ним и напряжение возбуждения и первая гармоника анодного тока получили некоторое отставание по фазе. Это отставание постепенно возрастает и приводит к восстановлению частоты генератора / = /о- Если же частота / понизится относительно /о. то входное сопротивление контура приобретает индуктивную составляющую (г5вх>0), вследствие чего аналогичный процесс приведет к увеличению частоты автоколебаний до /о-

Отсюда следуют выводы:

1. Условие устойчивости фазы (частюты) сводится к тому, что при увеличении частоты колебаний f относительно стационарной /о аргумент входного сопротивления грвх должен уменьшаться и наоборот; последовательный контур, в отличие от параллельного, этим свойством не обладает.

2. Устойчивость фазы тем выше, чем чувствительнее угол грвх к изменению частоты, т. е. рост добротности контура способствует фиксированию частоты автогенератора.

61. Основные схемы автогенераторов

Схемы.генераторов с самовозбуждением различаются главным образом структурой цепей обратной связи и числом контуров колебательной системы. В практических схемах колебательный контур генератора и цепь обратной связи образуют единый линейный четырехполюсник. Есть и такие автогенераторы (динатронный и тран-зитронный), в которых обратная связь не выражена явно.

На рис. 9.5 показаны схемы одноконтурных автогенераторов с трансформаторной (индуктивной), автотрансформаторной и емкостной обратной связью.

В трансформаторной схеме (рис. 9.5, а) контурный ток /к, умноженный на сопротивление связи сооМ, определяет напряжение возбуждения Ugm= 1ктЩ Поэтому коэффициент обратной связи равен

Если в данной схеме условие баланса фаз (противофазность сеточного Ugm и анодного Uam напряжений) не выполняется, то нужно переключить концы катушки обратной связи Lcb-222

в автотрансформаторной схеме (рис. 9.5, б) используется контур II вида: индуктивность контура L разделяется на La, образующую индуктивную ветвь, и на Lg, которая с емкостью С образует емкостную ветвь контура. Поэтому напряжение t/am. приложенное к индуктивности La, и напряжение обратной связи Ugm, снимаемое с индуктивности Lg, противофазны.

Рис. 9.5, Схемы автогенераторов с трансформаторной (а), автотрансформаторной (б) и емкостной (в) обратной связью.

Через обе индуктивности протекает единый контурный ток с амплитудой 1кт- Отсюда коэффициент обратной связи равен

ат /кт О а

В емкостной схеме (рис. 9.5, в) используется контур III вида: емкость контура разделена на Са, составляющую емкостную ветвь, и Cg, составляющую с L индуктивную ветвь контура. По этой причине напряжение возбуждения Ugm, которое снимается с конденсатора Cg, и переменная составляющая анодного напряжения Lam, приложенная к конденсатору Са, противофазны. В данном случае коэффициент обратной связи равен

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 [73] 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143