Файл: Лапицкий Е.Г. Радиопередающие устройства. Основы теории нелинейных цепей [учебное пособие].pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.04.2024

Просмотров: 62

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Подставим

полученное значение

( 150):

 

 

 

kR,

М

ш,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

„ V I

 

 

 

 

 

 

 

I, п

 

 

 

 

 

 

С,

 

 

 

 

 

 

иМ 2

 

 

 

 

 

или

 

wl

 

 

 

 

 

 

М

 

 

 

 

 

 

kR4=--.-

 

 

 

 

 

(151 >

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мг

ШГ, „

 

 

 

 

 

Зависимость kRs—/(соа) различна для нижней и верхней час-

гот связи. На

рис.

s.38а представлена зависимость kR3—f(ii\),

 

 

 

построенная с учетом из­

 

 

 

менения частот связи при

 

 

 

расстройке второго

кон­

 

 

 

тура (рис. 3.37).

 

 

 

 

 

Для выяснения воп-'

 

 

 

роса, для какой из двух

 

 

 

частот связи

выполняется

 

 

 

условие самовозбуждения

 

 

 

по амплитуде, произведем

 

 

 

графические

построения.

 

 

 

Неравенство (149) может

 

 

 

быть

представлено

в не­

 

 

 

сколько

ином

виде, а

 

 

 

именно:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^ср

.

(152)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Jcp

не зависит от на­

 

 

 

стройки

второго

контура

 

 

 

(со2)

и

на графике

kR3—

 

 

 

- - / ( “ г) изобразится гори­

 

 

 

зонтальной прямой, па­

 

 

 

раллельной

оси

абсцисс

 

 

 

(рис. 3.38а). Условие са­

 

 

 

мовозбуждения

выпол­

 

 

и,

няется

для

той

из двух

 

 

частот связи,

для которой

 

 

 

кривая

kR 3 лежит выше

 

 

 

 

..

1

 

 

 

 

 

 

прямой -д— .

 

 

 

Рассмотрим

два

случая:

 

 

СР

 

 

 

а) прямая -^г- лежит выше точки пересечения кривых

•^'ср и А/?э(«.П) (рис. 3.38а);

.106

о)

прямая

^Ср

лежит ниже точки пересечения тех же кри-

 

 

 

 

 

 

 

вых (рис. 3.39а).

 

 

 

В первом

случае при изменении настройки второго контура

от о)2= 0

до u)2 :v:(i)3/ условие самовозбуждения выполняется для

верхней

частоты связи (рис. 3.38а), поэтому закон изменения

частоты

 

генерируемых

 

колебаний

повторяет

за­

 

висимость

 

<»,,

/(«>,)

 

(рис. 3.386).. При измене­

 

ний

частоты

о)2 от ш2'

 

до о>4" условие (152) не

 

выполняется ни для одной

 

из частот связи и коле­

 

баний

не

будет.

Если

 

 

 

условие самовоз­

 

буждения

 

выполняется

 

для нижней частоты связи

 

и, следовательно, измене­

 

ние

частоты

генерируе­

 

мых колебаний повторяет

 

зависимость

 

«л -•= / (<в2)

 

(рис. 3.386). Изменение

 

тока второго

контура (/9)

 

представлено на рис. 3.38s.

 

Иной

характер

имеют

 

эти же

зависимости

для

 

второго

случая.

 

 

 

 

Если «>2<а>г', то усло-

 

•вие

 

самовозбуждения

 

(152)

выполняется

для

 

верхней

частоты

связи

 

(со,,). При увеличении ш2

 

колебания

этой

частоты

 

сохранятся

 

вплоть

до

 

со3 — ш2",

после

чего

они

Рис. 3.39.

сорвутся и возникнут

ко­

 

лебания нижней частоты [так как при ш2> ш / условие (152) вы­ полняется только для нижней частоты] (рис. 3.39а и б). В обла­ сти w2/<w<u)2" колебания нижней частоты не возникают потому, что в системе существуют колебания верхней частоты доста­ точно большой амплитуды. Если же теперь производить рас­ стройку второго контура, уменьшая его частоту, то колебания нижней частоты будут существовать до cogu.-u^' (рис. 3.39а и б), так как амплитуда этих колебаний достаточно велика (рис. 3,39s), При дальнейшем уменьшении частоты ш2(ш2<о>2/) возникнут колебания верхней частоты связи.

107

Таким образом, на участке от а>2' до и>." частота генерируе­ мых колебаний может быть различной, в зависимости от того, с какой стороны производится настройка второго контура.

Это явление называется явлением затягивания, а область, в которой возможно генерирование различных частот, областью затягивания. Наличие явления затягивания недопустимо в радиопередающих устройствах, поскольку в процессе работы возможны скачки частоты.

Г л а в а I V

ВОЗДЕЙСТВИЕ ВНЕШНЕЙ ГАРМОНИЧЕСКОЙ Э. Д. С. НА АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНУЮ СИСТЕМУ

В предыдущей главе были рассмотрены автоколебательные системы, в которых колебания возможны при отсутствии внешнего возбуждающего напряжения. В то же время на практике часто применяются автоколебательные системы, находящиеся под воздействием внешних гармонических э. д. с. При этом различаются автоколебательные системы, в которых колебания существуют при отсутствии внешней э. д. с., и потен­ циально-автоколебательные системы (недовозбужденные авто­ генераторы), в которых условие самовозбуждения выполняется лишь при воздействии внешней гармонической э. д. с.

Настоящая глава посвящена краткому рассмотрению про­ цессов, происходящих в автоколебательных и потенциально­ автоколебательных системах при воздействии на них гармони­ ческих э. д. с.

§4.1. Явление регенерации и сверхрегенерации

Впараграфе 3.2 при рассмотрении линейной теории авто­ генератора было показано, что наличие положительной обрат­ ной связи уменьшает потери в контуре за счет внесения некоторого „отрицательного" сопротивления. Это свойство положительной обратной связи используется в резонансных усилителях для повышения коэффициента усиления и улучше­

ния избирательных свойств и называется явлением регенерации, а усилители такого типа—регенераторами. Отличие регене­ ратора от автогенератора состоит в том, что в регенераторе положительная обратная связь является недостаточной для самовозбуждения схемы.

Одна из возможных схем регенеративного усилителя изоб­ ражена на рис. 4.1. Усиливаемое колебание Umg вводится

ш

в^колебательный контур А, С, г. который включен в сеточную цепь лампы. Положительная обратная связь обеспечивается за счет катушки индуктивно связанной с контурной катуш­ кой L.

Рассмотрим влияние обратной связи на параметры контура, полагая, что амплитуды колебаний малы, т. е.

°сСр~ с

Амплитуда тока /к в контуре в стационарном режиме при усилении синусоидальной э. д. с. и Umgcos &t, согласно обозна­ чениям. принятым на рис. 4.1, равна

Vmgr-С/„,

 

и,gl

1

(133)

г , j[ *L

1

r j (u>L

 

U)C

U)C

 

 

 

 

 

где UQC—комплексная амплитуда э. д. с.,

наводимой в контуре

за счет обратной связи:

 

 

 

 

 

 

Uос

ЬМ 1а.

 

 

(154)

В то же время анодный ток /а связан с напряжением на управляю­

щей сетке Ugl (реакцией анодной цепи пренебрегаем) следующим со­ отношением:

L SU s1-

Подставляя сюда выражение для Ugl через контурный ток / к

и

_ Л _

^ /шС, ’

получаем

/- S/K

аjwC

При этом равенство (154) принимает вид:

0 oc = jwM

M S/K

с •

 

Подставим полученное выражение для Uoc в (153), тогда

LM S Umg С'

r-f-jlwL lar)

{mL ~

.110

Решая полученное уравнение относительно тока в контуре, ■будем иметь

Umg

 

Umu

1 - г - . (155)

M S

_ 1 _

тк

с }

МС

гэ+/' ( mL

соС

Таким образом, положительная обратная связь уменьшает

•сопротивление потерь контура г на величину, равную

_ т _

С’

иэквивалентное сопротивление потерь контура

 

 

г,=-г—

MS_

 

(156)

 

 

 

С

 

 

 

может быть в значительной степени

понижено. Эквивалентная

добротность контура

 

 

 

 

 

Q*

JL

MS_

 

Q

г

(157)

Гэ

 

MS

■Q

 

 

С

1 - - ~

 

 

 

 

 

Сг

 

 

увеличивается

 

1

приводит к

повышению

в -----Раз> чт0

 

1

Сг

 

При этом полоса

пропуска­

усиления и избирательности схемы.

ния уменьшается.

эквивалентное

сопротивление

потерь (гэ)

В общем случае

и эквивалентная добротность контура зависят от амплитуды усиливаемых колебаний, так как с увеличением амплитуды колебаний средняя крутизна уменьшается:

ScP= f ( U ynp) < S .

(Это необходимо учитывать при усилении сигналов с большой амплитудой.) Поэтому усиление регенератора будет тем больше, чем меньше амплитуда усиливаемого сигнала, что является достоинством этой схемы.

Основным недостатком регенеративных схем является малая устойчивость работы, особенно если обратная связь выбрана близкой к критической (критическая связь—это связь, при которой наступает самовозбуждение схемы). В таком режиме малейшие изменения параметров схемы, в частности, питающих напряжений, могут привести к самовозбуждению, и регенера­ тор превращается в автогенератор.

В значительной степени свободны от этого недостатка сверхрегенеративные схемы, или просто сверхрегенераторы (рис. 4.2). Отличие сверхрегенератора от рассмотренной выше

ill

Смотрите также файлы