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

должно быть по крайней мере в 10 раз больше величины параллельного активного сопротивления последнего звена. Если гвя соизмеримо

с АЧ--я, то емкость сетка - катод вызывает

появление активной составляющей сопротивления на входе лампы. Это может ограничивать максимальную величину параллельного сопротивления последнего звена фазосдви тающей цепи.

РасчетЯС генераторов с цепью, поворачивающей фазу в сторону опережения, ведется в такой последовательности:

1. Выбирается лампа с высоким коэффициентом усиления р. и малой емкостью Сс. а. Следовательно, предпочтительна лампа с большой крутизной 5. Применимы пентоды, но триоды используются чаще. Если применяются двойные триоды, вторые половины могут использоваться в качестве катодных повторителей, что обеспечивает малую нагрузку фазосдвигающей цепи. Это уменьшает требуемый коэффициент усиления Лмии, что видно из уравнений (6-44) и (6-46) и из рис. 6-46 и 6-48.

2. Выбирается величина сопротивления нагрузки Ra.

3. Определяется гвн по уравнению (6-43).

4. Определяется А по уравнению (6-42).

5. Определяется максимальное параллельного активного сопротивления следнего звена фазовращающей цепи.

6. Выбирается трех- или четырехзвенная цепь.

7. Выбираются ориентировочные значения

й и R Определяется -~ и из рис. 6-47 или 6-48

определяется Лмин. Если величина, найденная в п. 4, больше этого значения, то выбор а и R можно считать правильным. Если величина Л в п. 4 недостаточно велика, то выбираются большие значения R к а

и снова определяются-g1 и Лмии.

8. По найденным а и ~ из рис. 6-49 или

6-50 соответственно выбранной схеме определяется aRC.

9. Определяются С и другие сопротивления и емкости в остальных звеньях цепи.

10. Проверяется влияние Са.с.

Схема автогенератора с цепью, поворачивающей фазу в сторону опережения, наиболее удобна на частотах в несколько герц и ниже, когда постоянная времени разделительного конденсатора Сс и сопротивления Rz должна составлять несколько секунд. Последнее требуется для того, чтобы не вводить дополнительный фазовый сдвиг.

Генераторы с цепями, поворачивающими фазу в сторону отставания. Схемы RC автогенераторов

с трех- и четырехзвенной фазовращающей цепью обратной связи приведены соответственно на рис. 6-45, в и г. В этих схемах R берется равным сопротивлению параллельных /?,• и Ra, Необходимое-для самовозбуждения минимальное значение коэффициента усиления Атт1,


Рис. 6-49. Нормированная частота автоколебаний RC автогенератора с трехзвенной цепью, поворачивающей фазу в сторону опережения.


Рис. 6-ЬО. Нормированная частота колебаний RC генератора с четырехзвенной цепью, поворачивающей фазу в сторону опережения.

значение по-

рассчитанное в предположении, что ф а з о-вращающая цепь не нагружена, определяется по формулам (6-49) и (6-50) соответственно для трех- и четырехзвенных цепей:

12 , 7

а а- ал J

(трехзвенная); (6-49)

(четырехзвенная), (6-50)


Ri + Ra

Частота автоколебаний для трех- и четырех-

звенных цепей определяется (6-51) и (6-52) соответственно:

по формулам


(трехзвенная); (6-51)

(четырехзвенная). (6-52)



Зависимости минимально необходимого усиления Лмин и нормализованной частоты автоколебаний <aRC от величины а для схем с трех- и четырехзвенными цепочками приведены соответственно на рис. 6-51 и 6-52.


6 з О

Рис. 6-51. Минимальные коэффициенты усиления нена-груженных RC автогенераторов с трех- и четырехзвенными цепями, поворачивающих фазу в сторону отставания.

Достоинством схем автогенераторов с поворотом фазы в сторону отставания перед схемами с поворотом фазы в сторону опережения является также то, что входная емкость лампы может быть сделана частью последнего парал-

С о

лельиого конденсатора -. Эуо важно потому, а"

что в триодах входная емкость может стать большой вследствие зависимости ее от смещения.

2,6 2А 12

4 is

5 1.6

t4 U

цепъ

1 Я 9 10

Рис. 6-52. Нормированная частота автоколебаний в функции а для автогенератора с трех и четырехзвенными цепями, поворачивающими фазу в сторону oTcia-вания.

Если в одном звене трехзвенной фазовращающей цепи фазовый сдвиг составляет приблизительно 60° (а ;> 4), входное сопротивление и емкость усилителя с учетом действия обратной связи через емкость сетка-анод лампы могут быть определены по формулам

Сс.а; (6-53) (6-54)

При использовании четырехзвениой цепи, у которой сдвиг фазы на одно звено составляет 45е (а>4), входное сопротивление и входная

емкость усилителя приблизительно определяются по формулам

Cry ~~ С.

I А,

-с- а! (6-55)

(6-56)

Расчет автогенератора ведется в след) ющей последовательности:

1. Выбирается лампа с высоким fx, низким Ri и малой Сс. а. Следовательно, предпочтительна лампа с большой 5. Пентод вполне удовлетворителен, но триоды применяются чаще. Если применяется двойной триод, вторая половина может использоваться в качестве катодного повторителя, что позволяет установить малую величину R и высокое значение а.

2. Определяется Ra. Чтобы не внести заметного фазового сдвига за счет паразитной емкости, которая параллельна емкости последнего звена обратной связи, общее сопротивление сеточной цепи, т. е. сопротивление параллельных Rc и i?BX, должно быть сделано в 5- 10 раз больше реактивного сопротивления параллельной емкости на частоте автогенерации. Если сопротивление R первого звена выбирается равным

RiRa

Ri + Ra

а У 1,26<оСс.а5 (трехзвенная цепь); (6-57)

RiRa

Ri + Ra y"2,5a3<oCc.aS

(четырехзвенная цепь), (6-58)

то входное сопротивление RBX вследствие обратной связи будет почти в 5 раз больше сопротивления параллельной емкости Поскольку сопротивление сеточной цепи Rc параллельно RBx, io R должно браться несколько меньше найденного по уравнению (6-57) или (6-58). Ориентировочно выбирается значение $а и из уравнения (6-57) или (6-58) определяется максимальное допустимое значение а.

3. По найденному в п. 2 значению а из уравнения (6-51) определяется Лмии. Если Лмин меньше величины Л, рассчитанного по уравнению (6-42),то значение а из п. 2 является удовлетворительным. Если значение Лмиииз рис. 6-52 ие меньше значения, полученного по уравнению (6-52), то должна быть выбрана новая величина R и повторены расчеты по пп. 2 и 3.

4. Величина С определяется из рис. 6-52.

5. Определяются сопротивления и емкости остальных звеньев цепи.

Автогенераторы RC с фазовращающими цепями обычно применяются для работы на фиксированной частоте, потому что при неодинаковых R и С в звеньях от лампы требуется малое усиление. В схемах с изменяемой частотой все звенья могут быть идентичными. Этс позволяет применять трех- и четырехсекцион-ные переменные сопротивления и конденсаторы Поскольку в автогенераторе с многозвенной фазовращающей цепью частота изменяется обратно пропорционально емкости и сопротивлению, а не квадратному корню из емкости или



индуктивности, как в LC автогенераторах, то при одних и тех же заданных пределах изменения емкости первые обладают большим диапазоном перестройки.

Амплитуда установившихся колебаний в генераторе с многозвенной фазовращающей цепью ограничивается нелинейно изменяющимися параметрами схемы, а именно - сеточной проводимостью и отсечкой анодного тока. Смещение за счет сеточного тока обычно дает заметные искажения фор мы колебаний. Сопротивление участка сетка-катод лампы резко изменяется при изменении знака переменного напряжения на сетке. Чтобы получить требуемое смещение, сетка должна проводить в течение относительно большой части периода. Катодное смещение заметно улучшает форму колебаний автогенератора.

Пример 6-1

Рассчитать автогенератор с трехзвенной цепью, поворачивающей фазу в сторону отставания, для работы на 5 ООО гц при использовании одной половины лампы 12АТ7 Принять напряжение анодного питания равным 250 в.

Решение.

1. Определяем Ra (см. рис. 6-53 и 6-54).

#а может быть получено из уравнения (6-57), когда найдены Rt и S лампы в рабочей точке и известна Сс-3. Емкость сетка-анод лампы 12АТ7 составляет приблизительно 1,5 пф. К ней должны быть добавлены емкости ножки лампы и провода к ней, составляющие 1 пф. Таким образом

Сс. а =» 2,5 пф.

Выбираем ориентировочно Ra равным 25 кож и строим динамическую характеристику, как показано на рис. 6-54. Возьмем смещение равным-1,6 в. Тогда анодный ток составит 4 ма. В этой рабочей точке

равным 4. Необходимый минимальный коэффициент усиления Атш составит тогда 11,5 (см. рис. ,6-51). Коэффициент усиления А определяется равным:

- Р-7?а

Ri + Ra

-SR = - 5,3 = -51,7.

10~3 • 9,76- 103

Таким образом, границы усиления для автогенерации весьма широкие.

2. Определим /?к и Ск.

В рабочей точке смещение выбрано равным -1,6 е. Тогда сопротивление катодного смещения равно:

*к - 4 • 10-

= 400 ом.


И п.+ян 1+ с-

- с/а:

: С/а*1

-&

Рис. Ь-53. Схема автогенератора с цепью, сдвигающей фазу в сторону отставания (к примеру 6-1). а - схема автогенератора с трехзвенной цепью, сдвигающей фазу в сторону отставания, б- эквивалентная схема.

Это сопротивление должно шунтироваться емкостью, сопротивление которой должно быть

не больше .В противном случае дополнитель-

ный фазовый сдвиг за счет недостаточно за-

Аа» АЕЯ

5,3 ма/в;

#1 = -= 16,0 ком.

й* ао

Следовательно, из уравнения Ri + Ra

.-.го

(6-57)

>

f i

RiRaV l,26u>Cc..S 16 103 +

16-103-25-103 У 1,26 + 25 • 103

25000 2,5 X

X 10"

5,3 10"

Таким образом, отношение R к входному сопротивлению вследствие обратной связи достаточно мало и можно принять а равным 4,48. Однако, поскольку Rc параллельно RBX, общее входное сопротивление будет меньше. Поэтому, чтобы свести к минимуму фазовый сдвиг за счет Rc, а должно быть взято меньше 4,48. Выберем а

О 100 200 300 400

Йнодное напряжение, в

Рис 6-54. Характеристики лампы к примеру 6-1.

шунтированного катодного сопротивления заметно скажется на частоте автоколебаний (см. § 3-10 и рис. 3-28). На частоте 5 000 гц конденсатор в 10 мкф имеет реактивное сопротивление, равное 3,18 ом. Следовательно, можно взять Ск = 10 мкф. 3. Определим С.

Как видно из рис. 6-52, для трехзвенной цепи, имеющей а равным 4, величина ш7?С



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



0.0065