|
| |
|
Слаботочка Книги 4.12,а), содержащую индуктивность Lo, емкость Со, источник полезного сигнала e{t), постоянное отрицательное сопротивление Ri<0 и нелинейную цепь, вносящую в контур изменяющееся во времени положительное сопротивление. Последняя состоит из диода и генератора тока суперизации l{t). Для упрощения анализа ток I(t) (рис. 4.13,а) выбран прямоугольной формы. В линейном приближении источник тока I{t) и диод а) Д можно заменить последовательным включением со-протпвлетя Rzit) =df(i) jdi (рис. 4.13,6) и генератора напряжения E(t)=f{I (t)} (рис. 4.13,в), а затем сопротивления Ri и Rzit) объединить:/?i4-i?2(0==()- Тогда схема СР примет вид, показанный на рис. 4.12,6, а уравнение, описывающее ее, совпадет с уравнением (2.4), если принять, что 6{t) = =R(t)l2U (см. рис. 3.13,г) и B(t)=e{t)i-E(t). Причина возникновения ударных колебаний - дополнительное внешнее воздействие E(t). Обсудим чистый эффект ударных колебаний, для чего положим e{t)=0, и вспышку, обусловленную воздействием одного импульса E{t), обозначим через л;(;)=ЛуЯ2(0 cos (соо-гру), (4.28) где Лу, 13у-амплитуда и фаза ударной вспышки. Допустим, что функции б() и E{t) одновременно сдвинуты во времени в сторону запаздывания на интервал Тс. При этом вместо (4.28) имеем xit) =ЛуЯ2(-Tc)cos[a)o(-Тс)-г)у]. Многократные сдвиги на Гс, т. е. многократные периодические запуски с периодом То, описываются формулой x{t) =ЛуЯ2(<-nTc)cos[a)o(- Тс)-гру], где п - номер запуска.
Рис. 4.13. Графики, поясняющие процессы в схемах рис. 4.12 Поскольку COS 2 является периодической функцией аргумента z с периодом 2л последнее выражение можно представить так: x{t)-AyH2{t-nTc) cos [юо-Асоузп-у1, где А(йу=2я)а/Гс; а -дробная чость отношения-а)о7с/2я; зп -моменты пересечения функцией 5(0 оси времени сверху вниз при л-м запуске. Эта же формула, как было показано выше, описывает последовательность вспышек CP при гармоническом воздействии с частотой coo-Awy. Поэтому в эквивалентной схеме видеоимпульсы E{t) можно заменить равноценным гармоническим сигналом е (0 =4су sin[((oo-А(йу)+фсу], где Дсу, фсу - некоторые постоянные. Амплитуда Л су эквивалентного сигнала в рассматриваемом примере зависит от разности Е2-Ei. В общем случае, когда E{t) и 6(0 в окрестности точек tzn меняются плавно, Лсу пропорциональна производной dE{t)ldi в точках hn [59]. Эквивалентный сигнал ey{t) является внутренней помехой и в отсутствие внешнего воздействия e{t) при многократных запусках CP вызывает появление последовательности вспышек с постоянной амплитудой. В результате по отношению к внешнему сигналу CP становится пороговой системой, свойства которой можно оценить пороговой чувствительностью. Пусть наряду с импульсами E{t) на систему действует внешний гармонический сигнал e{t) с частотой соо-А<о и амплитудой Лс. При этом вспышки CP будут соответствовать воздействию двумя гармоническими сигналами (см. § 3.1), т. е. будут иметь амплитудную модуляцию с частотой [Асо-А(1)у и коэффициентом т==Лсу/Лс при Лсу<Лс, тЛс/Лсу при Лсу>Лс. Последние формулы выведены в предположении, что Да)<2лП, Аа)у<С2лП, и поэтому 5i(jAco) s=k1 и 5i(jAa)y) 1=51. Они показывают, что коэффициент амплитудной модуляции вспышек равен единице лишь тогда, когда Лс=Лсу. Во всех остальных случаях (Лсу>Лс или Лсу<Лс) /п<1. Пороговой чувствительностью CP при наличии ударных колебаний (флуктуационные шумы не учитываются) назовем амплитуду Лс внешнего гармонического сигнала е(0, равную амплитуде Лсу эквивалентного сигнала ey{t). Измерение пороговой чувствительности можно све- сти к измерению амплитуды внешнего сигнала, обеспечивающего 100%-ную амплитудную модуляцию вспышек при многократных запусках системы [59]. Практически СР необходимо строить так, чтобы максимально подавлять ударные колебания, т. е: добиваться минимально возможных значений Асу. Отметим два метода построения высокочувствительных СР. Первый метод [105] связан с понижением крутизны импульсов суперизации в точках tzn- При этом в тех же точках снижается и крутизна функции 6{t), что влечет за собой сужение полосы пропускания СР. На практике малые значения указанной крутизны реализуются лишь при малых значениях частоты суперизации F, что не всегда желательно. Данным методом удается снизить Асу до уровня флуктуационных шумов при 7<10-з. Второй метод [59] состоит в электрической развязке СР и источника импульсов суперизации и приближает процедуру суперизации к параметрическому воздействию. Для развязки в качестве изменяющегося активного сопротивления в контуре СР или в связанных с ним цепях необходимо использовать параметрические резистивные элементы, например резистивные оптроны (в низкочастотных СР) или транзисторные модуляторы. Суперизация с помощью параметрических элементов называется параметрической или безударной. Рекомендуется следующая методика построения СР с безударной суперизацией. Сначала в качестве основы СР выбирается любой автогенератор гармонических колебаний. Сопротивление стационарного резистора определяет степень регенерации системы. Данный резистор заменяется параметрическим резистивным элементом (резистивиым оптроном, транзисторным модулятором и т. п.), на вход которого (например, на светодиод оп-трона) подаются импульсы суперизации. Безударная суперизация будет иметь место, если в окрестности моментов tzn через параметрический элемент не протекают постоянные токи и не выделяются постоянные напряжения. Рассмотрим СР с безударной суперизацией (рис. 4.14). Если между точками р ш q вместо транзисторного модулятора Т2 включить резистор с достаточно больщим сопротивлением, схема на транзисторе Т1 будет функционировать как обычный автогенератор с трансформаторной обратной связью. При уменьшении сопротивления 10-3108 , 145 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 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||