Главная - Литература

0 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

На рис. 6-3 показаны два типа четырехпо-люсных LC автогенераторов. В I типе генератора реактивные сопротивления между анодом и сеткой и между катодом и сеткой отрицательные. Во II типе генератора реактивные сопро-


Рис. Ь-3. Типы четырехполюсных автогенераторов, о - I тип автогенератора; б - II тип автогенератора.

тивления между анодом и сеткой и между сеткой и катодом положительные. В схеме с трансформаторной обратной связью, показанной на рис. 6-4 а, требующийся фазовый сдвиг 180° обеспечивается отрицательной взаимоиндукцией между первичной и вторичной иидуктивностями. Сумма реактивных сопротивлений первичной индуктивности и взаимоиндукции обычно достаточно мала по сравнению с внутренним сопротивлением Rj лампы. Поэтому, не допуская большой ошибки, можно считать, что вывод А четырехполюсника находится в точке, показанной на эквивалентной схеме рис. 6-4, б. Это сразу определяет Ха или Хс как отрицательное реактивное сопротивление, если соответственно расстроена ветвь между анодом и катодом или между а сеткой и катодом, как показано на рис. 6-4, б. В схемах I типа и в схемах II типа любой из трех электродов лампы может быть заземлен по высокой частоте.

Вследствие того, что входное сопротивление лампы, подключающейся к контуру, имеет активную составляющую, а также вследствие наличия сопротивления потерь у катушек индуктивности и активного сопротивления, вносимого в контур последующей нагрузкой, сопротивления между выводами анода, сетки и катода не чисто реактивные. Поэтому токи г, и г2 на рис. 6-3 не точно равны по величине и противоположны по фазе. Эквивалентное сопротивление контура между точками А и /( не чисто активное. Соотношение между током и напряжением при учете потерь в элементах, через которые течет ток is, показано на рис. 6-5 как для генераторов I, так и II типов. В генераторе I типа наличие активного сопротивления между анодом и сеткой или между сеткой и катодом вызывает отставание фазы тока (. от фазы напряжения «а. к меньше, чем на 90° и, следовательно, вызывает отставание «с. к относительно ua. к меньшее, чем на 180°. В результате этого напряжение -;х«с. к эквивалентного генератора опережает напряжение «а, к анод - катод, как показано на рис. 6-5, а. В генераторе II типа наличие активного со-

противления между анодом и сеткой или между сеткой и катодом вызывает опережение по фазе напряжения «с, к током /2 меньшее, чем 90°, и, следовательно, вызывает опережение по фазе напряжения «а. к напряжением «с. к меньшее, чем 180°. В результате напряжение

- (л«с. к эквивалентного генератора отстает от напряжения «а. к анод - катод, как показано на рис. 6-56.

Конечное время пролета электронов при движении их от катода к сетке и аноду вызывает, во-первых, появление активного сопротивления между сеткой и катодом, изменяющегося обратно пропорционально квадрату рабочей частоты, н, во-вторых, дополнительное к 180° отставание фазы напряжения эквивалентного генератора относительно фазы напряжения ыс. к сетка - катод на величину, пропорциональную рабочей частоте. Поскольку фаза напряжения на аноде отличается от фазы напряжения на сетке не точно на 180°, то напряжение эквивалентного генератора не выражается точно величиной

- (х«с. к. На более высоких частотах оба эти эффекта серьезно ограничивают к. п. д. гене-


Рис. 6-4. Четырехполюсный LC автогенератор с трансформаторной обратной связью. а - полная эквивалентная схема; б - упрощенная эквивалентная схема.

раторов (см. § 6-5). В генераторе II типа эти эффекты суммируются, поскольку каждый из них вызывает дополнительное отставание -(xuc. к от ма.к-В генераторах I типа эти эффекты частично компенсируют друг друга. Наличие активной составляющей во входном сопротивле-



Рис. 6-5. Векторные диаграммы для четырехполюспых LC автогенераторов

а - векторная диаграмма для автогенератора I типа; б - векторная диаграмма для автогенератора II типа.

нии приводит к тому, что фазовый сдвиг между /2 и «с. к оказывается меньше фазового сдвига i3 относительно «а. к. Наряду с тем фазовый сдвиг между «с. к и -р.«с. к за счет пролетного времени прибавляется к 180°. Частичная взаимная компенсация этих двух эффектов в генераторах I типа является их преимуществом перед генераторами 11 типа при работе на более высоких частотах.

Ряд четырехполюспых LC автогенераторов подробно рассматривается ниже. На более



низких частотах в автогенераторах любой схемы при данной лампе получается приблизительно одинаковая выходная мощность. Выбор схемы принципиально сводится к тому, чтобы максимально удовлетворить требованиям по стабильности частоты и провести сравнительную оценку схем по их сложности и числу деталей. В любой схеме генератора действие нагрузки на частоту автоколебаний и необходимая величина коэффициента усиления могут рассчитываться исходя из величины активного сопротивления потерь в контуре.

6-2а. Автогенератор с колебательным контуром в цепи анода. Схема генератора с колебательным контуром в цепи анодаприведена на рис. 6-6. Индуктивность в цепи сетки связана с резонансным контуром цепи анода. Поскольку лампа дает сдвиг фазы напряжения на аноде 180° относительно напряжения на сетке, то для обеспечения на частоте автоколебаний дополнительного фазового сдвига 180° между напряжением naLi и напряжением на La коэффициент взаимоиндукции между Lt и L2 должен быть отрицательным.

Уравнения автогенератора с колебательным контуром в цепи анода, если положить Rc J> > ю (L2 + /И), имеют вид:

1 М 55 м


Рис. Ь-ь, Схема автогенератора с колебательным контуром в цепи анода.


(6-5)

a=Yik{l+iYl+k! (6-6)

где р. - коэффициент усиления лампы;

L - индуктивность анодного контура, гн; г - сопротивление потерь в катушке L,, ом;

Ск - емкость анодного контура, ф; Ri - внутреннее сопротивление лампы, ом; М - взаимоиндукция между L, и L2, гн; QL - добротность индуктивности анодного контура;

ю - частота автоколебаний, рад/сек; 1

W° = У 1С

6-26. Автогенераторы с колебательным контуром в цепи сетки. Схема генератора с колебательным контуром в цепи сетки показана на рис. 6-7. Индуктивность в цепи анода связана с резонансным контуром, включенным в цепь сетки. Поскольку лампа дает сдвиг фазы напряжения на аноде относительно напряжения на

* Формулы (6-5) н (6-6) могут быть выведены из уравнения стационарного режима автогенератора: KSZ = 1. (Прим. перев.)


Рис. 6-7. Схема автогенератора с колебательным контуром в цепи сетки.

сетке 180°, то для обеспечения дополнительного фазового сдвига 180° между напряжением на Li и L2 коэффициент взаимоиндукции между Li и L2 должен быть отрицательным.

Уравнения автогенератора с колебательным контуром в цепи сетки, если положить

Rc> -рг-, имеют вид:

+ ;(б-7)

(6-8)

где (i

коэффициент усиления лампы; индуктивность в анодной цепи, гн; Ск - емкость сеточного контура, ф; г - сопротивление потерь индуктивности L2, ом;

Rt - внутреннее сопротивление лампы, ом; М - взаимоиндукция между Li и L2, гн; L2 - индуктивность сеточного контура, гн; ш - частота автоколебаний, рад/сек; 1

О -1-- R{ >

п u>L2

v2--- .

6-2в. Двухконтурные автогенераторы. Схема генератора с колебательными контурами, включенными в цепи анода и сетки, показана на рис. 6-8, а. Ее можно рассматривать как усилитель с общим катодом и достаточной для самовозбуждения емкостной связью между сеткой и анодом.

Уравнения двухконтурного генератора для нахождения точного значения частоты автоколебаний и минимального значения коэффициента усиления лампы очень сложны. Однако условия самовозбуждения содержатся также в уравнениях (6-9) и (6-10), одновременное решение которых для выбранных значений а и Ъ может быть получено графическим путем, как показано на рис. 6-8, б:

;+а+1- -

(6-9)

1+а[1 + \А[ + Ь(а+Щ-

(6-10)

где а = С-Ь--

Сс - Са

Rc .



резонансная частота анодного контура;

резонансная частота сеточ--сс ного контура; частота автоколебаний; добротность анодного контура;

--гг--коэффициент усиления

Ri~i~1LL напряжения Сплошными линиями на рис. 6-8, б представлена зависимость, определяемая уравие-


1 /

1 / 1 / /

1 /1

/ 1/ / г 1

\ / 1 /

"/ /

1 Pi

/>•/ / 1 / $>

/< у/*

/ / / /

f / /

/ / / /

* $

1у/?

i i

1 г

1 1 1 1

w/<v2

Рис. 6-8.

а - двухконтурный автогенератор; б - условия самовозбуждения в двухконтурном генераторе, имеющем одинаковые сеточную и анодную нагрузки.

нием (6-9) для различных значений добротности Q анодного контура. Частота автоколебаний определяется по этим кривым для задание ного значения отношения - и заданной добротна

ности контура Пунктирные линии на рис. 6-8, б определяют минимальное усиление каскада, тре-

бующееся для самовозбуждения схемы при заданных значениях - и Q. Зависимости (6-9) и

(6-10) построены на рис. 6-8, б при условии, что Д = 7?с и что Сс. а = 0,1 С. Подобные кривые могут быть построены по уравнениям (6-9) и (6-10) для других значений а и Ъ. Из рис. 6-8, 6 видно, что частота автоколебаний всегда ниже резонансной частоты анодного контура. Из рис. 6-8, б видно также, что при низких доб-ротностях контуров для самовозбуждения требуются более высокие коэффициенты усиления лампы и что сеточный контур должен быть настроен на более высокую частоту, чем анодный.

Если добротности сеточного и анодного контуров велики, а емкость сетка - анод много меньше емкости сеточного контура, частота автоколебаний достаточно точно определяется по формуле

(6-11)

" VLCCC

При этих условиях коэффициент усиления лампы автогенератора определяется как

Т1 («О

(6-12)

6-2г. Генератор с автотрансформаторной обратной связью. Схема генератора с автотрансформаторной обратной связью приведена на рис. 6-9. Поскольку сетка и анод подключаются


Рис. 6-9. Схема генератора с автотрансформаторной обратной связью.

к противоположным концам контура, напряжение на сетке сдвинуто по фазе относительно напряжения на аноде на 180°. Величина напряжения обратной связи определяется частью катушки контура, к которой подключаются катод и сетка.

Расчетными соотношениями для генераторов с автотрансформаторной обратной связью, в предположении бесконечно большой добротности катушки, являются уравнения (6-13) и (6-14):

Vic

(6-13)

где L-

Ly -j- L% -)- 2М- общая индуктивность между сеткой и анодом;

L + Ly- L3 Ly + М N] L -- Li. + U ~~ Ц + М ~~ N1

(6-14)



0 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233



0.01