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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.04.2024

Просмотров: 55

Скачиваний: 0

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

включением последовательно в цепь управляющей сетки огра­

ничивающего

сопротивления,

когда

час­

В заключение отметим,

что в частном случае,

тота внешней

э.д. с. равна

частоте автоколебаний

1), в

схеме делителя имеет место явление захватывания частоты, рассмотренное в предыду­ щем параграфе. Ширина по­ лосы захватывания при этом должна удовлетворять усло­ вию (181):

До)

. _ °>0

U„

Ao)y"2 Q

и п

Отсюда

 

 

2Дш

и,mg

 

Q

и п

Это равенство полностью совпадает с выражением для полосы^захватывания, кото­ рое было получено в пре­ дыдущем параграфе.

Недостатком рассмотренной схемы делителя частоты является малый коэффициент деления. Это объясняется тем, что трудно обеспечить большую величину

па.,,

при больших коэффициентах деления п.

Практическое применение находят делители, в которых Ж 5. В тех же случаях, когда требуется получить коэффициент деле­ ния я> 5, применяют либо последовательное включение не- -скольких делителей рассмотренного выше типа, либо более сложные делители.

§ 4.4. Регенеративный делитель частоты

На рис. 4.13 изображена блок-схема так называемого реге­ неративного делителя, в котором может быть получен коэф­ фициент деления п от единиц до нескольких десятков.

В отличие от

рассмотренного

выше делителя

в регенера­

тивном делителе

при отсутствии

внешней э. д. с.

напряжения

на выходе нет.

Рассмотрим

работу такого делителя

частоты

в установившемся режиме

и выясним условия,

при

выполне­

нии которых в схеме будет иметь место режим деления частоты. На вход устройства, являющегося смесителем (рис.. 4.13), подается напряжение внешней э. д. с. с некоторой частотой шв,

126


которое в символической форме может быть записано так:

um^ U mgeiaBt.

.

(182)

Одновременно'' к смесителю подводится переменное напря­

жение с выхода умножителя, частота

которого в

(п— 1) раз

больше частоты на выходе смесителя. Если’обозначить частоты на выходе смесителя с», на

выходе

умножителя

сог, то

(л)я

 

оii = (n—1)ш.

(183)

 

В

то

же время

частота

 

на выходе смесителя (ш) есть

 

разность частот, действую­

 

щих на его входе, т. е.

 

 

 

ш~-тв —со,

(184)

 

или с учетом (183) имеем

Рис. 4.13.

 

0)c=0)£—(Я— 1) 0),

 

 

т. е.

частота

 

 

 

 

 

io=----

Uoo;

 

 

 

я

 

на выходе делителя в я раз меньше частоты внешней, синхро­ низирующей, э.д. с. Чтобы выяснить, при каких условиях воз­ можен такой режим работы, рассмотрим условие стационар­ ности.

Напряжение на выходе делителя в символической форме может быть записано так:

(186)

Тогда напряжение на выходе умножителя будет равно

(187)

или

„ _i j Р 1 ((n-i)(<of-:-9)+ip3i]

и \ — и т1е - >

где 5ср—средняя крутизна лампы умножителя; 2э1—сопротивление нагрузки умножителя;

^ mi ~~ ^т^ср^ Э1 —амплитуда напряжения на выходе.

В то же время выходное напряжение делителя является выходным напряжением смесителя и может быть выражено

127


через напряжения, действующие на его входе, а именно:

a ^ S u p { U m g ) - U m l . z ae ntt>^

{n-

(1 8 8 >

где 5„р(Umg)—крутизна преобразования;

раз­

Snp (Umg) Umi~ амплитуда составляющей анодного тока

ностной частоты;

 

 

2 Э—сопротивление нагрузки смесителя;

 

®9—фаза сопротивления

нагрузки смесителя.

 

Таким образом, мы имеем два выражения для напряжения на выходе смесителя, одно из которых (186) не учитывает обратной связи через умножитель, а второе (188) составлено с учетом ее.й Очевидно, в стационарном режиме они должны быть равны тождественно, т. е.

U m

~; S n p

( U m g )

U mXZ 3 \

 

utf —|(0B—( t t—1) w] t\

(189)

 

- ( « —1)®—?3l * 3

 

 

 

 

 

 

Z>

 

Полученное условие стационарности можно представить в

несколько ином виде, если

учесть, что

 

 

Uт\

U

Р гэ1 ‘

(190)

Подставляя (190)

в (189)

и преобразуя,

получаем

 

С

С

~

... 1.

 

 

° п р ° с р * э

-

1 .

 

Ш

 

 

 

 

*э!

(191)

 

 

 

 

 

П

Рассмотрим условие баланса амплитуд графически; для этого представим первое из уравнений, определяющих стационарный

режим, в несколько ином

виде. Из равенства (187) имеем

и„

I] С г

(192)

 

^ т У c p ^ a i-

Р) то же время из первого

уравнения (189) следует, что

Um l

 

 

U.

(193)

 

Snp(Umg) Z3

 

 

 

Крутизна преобразования

 

Snp(Umg) при

постоянной ампли­

туде Umg есть величина постоянная, поэтому правая часть ра­

венства

(193) представляет

собой линейную зависимость Uml —

- f W m )

(рис. 4.14).

 

Правая часть равенства (192) нелинейно зависит от Uт, так

как 5ср

нелинейно зависит

от Um (рис. 4.14). Стационарное

128


состояние системы соответствует равенству правых частей (192) и (193), что на графике UmV - f(U m) выражается точками пере­ сечения. На рис. 4.14 имеются две точки пересечения А п В. Можно показать,' что устойчивому состоянию соответствует только точка А.

При изменении частоты внешней э.д. с. будет изменяться величины сопротивлений 2 э и zgy При уменьшении сопротивле­

ния нагрузки, включенного па выходе умножителя (гэ1),

ординаты кривой ScvUmz3\ уменьшаются (пунктирная кривая на рис. 4.14). Мели же уменьшается сопротив­ ление, включенное на вы­ ходе смесителя (2 э), то угол

наклона прямой

(

и т

" _ •

 

■Зпр ( В rng)

увеличивается. Таким обра­ зом, при уменьшении сопро­

тивлений нагрузок

2

I I 2

,

1“

Э

 

-) 1)

что будет иметь место при изменении частоты внешней э. д. с.

относительно

резонансных частот контуров,

указанные

линии

на рис. 4.14 будут

расходиться в разные стороны.

будут

При некоторой

расстройке

указанные кривые не

иметь точек

пересечения и,

следовательно,

в схеме

режим

деления частоты невозможен. Поскольку умножители, как правило, работают с малыми углами отсечки, рабочая точка

выбирается вблизи нижнего

изгиба

характеристики. Поэтому

в рассмотренной

системе имеются

две точки пересечения А и

В, которые при выходе системы

из

синхронизма

сливаются в

одну.

расстройка

(полоса

синхронизации), при ко­

Максимальная

торой возможна

синхронизация

в регенеративных

делителях,

составляет 3—5° 0 при коэффициенте

деления п - 2(.Н-70. ■

К достоинствам регенеративных

усилителей следует отне­

сти и хорошую форму колебаний па

выходе.

 

9 Зак. 32.

129