Файл: Радиопередающие устройства на полупроводниковых приборах. Проектирование и расчет.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 210

Скачиваний: 1

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

 

<7o

(1 —m-f>a0)go

 

 

 

Qa

(3.106)

(1

— m ф а 0 ) </„

 

Значение p, которое соответствует максимуму вносимого в основной контур отрицательного сопротивления, будет оп­ тимальным (минимальным) при определенном значении ко­ эффициента т1 расстройки частоты второго контура отно­ сительно OJ0 . В общем виде определение этого оптимума из (3.106) приводит к громоздкому конечному выражению, однако его можно существенно упростить при условии

п « 1 .

(3.107)

Это условие выполняется тем легче, чем выше добротность основного контура Q и чем больше крутизна характеристики

При соблюдении условия (3.107) выражение (3.104) пре­ образуется к виду

Р 2 Я о = -

S c т

(1

—т-4-а0) qa

 

 

 

 

 

 

т\ at

(3.108)

 

 

(1 — т ч М 0 )

 

S0 т

q0

 

 

 

Таким образом, рассмотрен двухконтурный автогене­ ратор при его работе на самой высокой частоте перекрыва­ емого диапазона. Рассмотрим теперь поведение автогене­ ратора, если частота основного контура будет уменьшаться с помощью увеличения емкости С1 (см. рис. 3.31). Вводя коэффициент, характеризующий отношение максимальной частоты диапазона к текущей частоте, т. е.

:(О0/Ю,

(3.109)

выражения (3.101) перепишем в виде

 

-,2

(3.110)

= ртГ

 

(3.111)

При выводе выражения для R0 считалось, что добротность контура уменьшается пропорционально квадратному кор­ ню из частоты, что справедливо для однослойной катушки индуктивности.

7 Зак 1056

177

С учетом (3.110), (3.111) левая часть выражения (3.108) преобразуется к виду

Правая часть (3.108) будет определяться частотной зависи­ мостью комплексного сопротивления второго контура. Имея в виду, что величины L a n и С а о остаются неизменными, за­ меним в (3.97) коэффициент расстройки у на

y ^ U t l ' - O - f m - f m i l Q a

( 3 1 1 3 )

ц (\-~т — тл)

 

и частоту о)0

на со. Одновременно коэффициент регенерации

а, заменим

неизвестным

пока

значением

коэффициента

at^.

Тогда,

учитывая (3.112),

при

соблюдении

условия

(3.107) имеем

 

 

 

 

 

 

 

р » Я 0 =

 

( t i ' - i ^ ) ' ^

 

 

 

( 3 1 И )

 

4

0 / ' m S c

t)2 — І + m , —

 

a» J

 

 

 

 

 

L

 

Qa

 

 

Разделив (3.114) на

(3.108) и решив

получившееся

урав­

нение

относительно

а г ~/а г

(считая при этом

1 +

q0/Qa да

да 1),

получим

 

 

 

 

 

 

 

«<~

 

 

T| 5 / 2 mi{r) a — 1 +

т х )

 

 

 

 

( T ) a - l + m i ) a

(1 — т + ад ) q»]

5 / 2

г (1—/гг

{ак)дй

 

щ

 

 

+ п ' « і

я

 

 

 

 

 

Va

J

 

 

Va

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3.115)

Подставив в (3.115) оптимальное значение для тх,

получим

«г ( 1 4 Ч Г І 2 - - 1 ) Щ2 + ц 5 / 2 '

где

M = Qj2qQ(\ -пг + оо).

Выражение (3.116) хорошо характеризует зависимость режима автогенератора от перекрываемого им диапазона частот при разных значениях безразмерного коэффициен­ та М, в который входят основные параметры транзистора и второго контура. Возможность получения мало завися­ щего ст перекрытия по частоте режима генератора иллю­ стрируют кривые, графически отображающие уравнение

і 78

(3.116) (рис. 3.32). Для иллюстрации на рис. 3. 32 представ­

лено

нормированное значение управляющего

напряжения

для

обычной

трехточечной

схемы с частичной

емкостной

 

/

 

связью

(см. рис. 3.27),

в

a.;

•

которой

частота

изменяет­

 

ся с помощью

конденсато­

 

 

 

 

ра 6\ без изменения дру­

 

 

 

гих элементов схемы. Ха-

 

/

 

}>актер

экспериментально

 

 

полученных

зависимостей

 

 

нормированного

значения

1,5

 

управляющего напряжения

 

 

 

от и, (рис. 3.33) хорошо сог­

 

 

 

ласуется с характером кри-

 

 

 

>—о—

 

 

 

 

 

_f

 

 

 

тх5

 

 

 

 

 

 

0,5

1Л

?,8 2

0,5

 

 

•

г

 

 

 

 

 

Рис

3.32

Рис

3.33

 

 

 

Рис. 3.3?. Зависимость нормированного значения коэффициента регенерации от перекрытия по частоте при разных значениях коэффициента М:

I — М = 5, 2—М = 3 , 3 ,

if— JW = 2 , 5 J I трехточечная схема при постоянной

связи колебательного

контура с транзистором (см рис. 3 . 2 7 ) .

Рис. 3.33. Экспериментальная зависимость нормированного зна­

чения управляющего

напряжения

от коэффициента перекрытия

по

частоте при

разных

значениях

коэффициента М:

f =

50- Ю« Гц (пр:і

t j = l ) •

 

 

вых на рис. 3.32 с учетом зависимости управляющего напряжения Uзи от <хь описываемой выражением (3.93).

Таким образом, двухконтурные автогенераторы на по­ левых транзисторах позволяют получить большое перекры­ тие по частоте при мало изменяющемся режиме генериро­ вания без применения механических согласующих систем.

3.8.АВТОГЕНЕРАТОРЫ НА ТУННЕЛЬНЫХ ДИОДАХ

Положительные свойства туннельных диодов (высокочастотность, малый шум, экономичность, стабильность ха-

7*

179

рактеристик) позволили с успехом применять их для гене­ рирования стабильных колебаний. В работе [111 рассмот­ рены свойства автогенераторов с разными видами согласу­ ющих устройств. Здесь ограничимся анализом схемы авто­ генератора с П-образным согласующим устройством, поз­ воляющим в бескварцевых автогенераторах наиболее просто согласовать колебательную систему с туннельным диодом.

 

 

 

 

 

0,2

•

0,Ь

0,В£0)в

 

Рис.

3.34

 

 

Рис.

3.35

 

 

Рис. 3.34.

Эквивалентная

схема туннельного

диода

 

Рис.

3.35. Зависимость тока

и барьерной

емкости

туннельного

диода из арсенида галлия от напряжения

на р п переходе.

 

На эквивалентной схеме туннельного диода

( рис.

3.34)

обозначено: R — сопротивление (отрицательное)

на падаю­

щем

участке характеристики;

Ст — емкость

р-п перехода;

Ra

и L , — сопротивление

и

индуктивность

выводов и

тела

диода.

 

 

 

 

 

 

 

Для устойчивой работы туннельного диода, соответст­ вующей падающему участку вольтамперной характеристи­ ки, внутреннее сопротивление источника питания (гх) долж­ но быть меньше абсолютного значения отрицательного

сопротивления

ТД,

соответствующего точке перегиба

характеристики

(рис. 3.35).

В то

же время

 

сопротивле­

ние гх

не должно

вносить заметных потерь

в

колебатель­

ную

систему. Для

выполнения

последнего

условия ре­

зистор гх включается

между

точками 0—0

на

емкостной

и индуктивной ветвях колебательного контура, имеющими

одинаковое

высокочастотное

напряжение по отношению

к корпусу,

т. е. <oLl т 1/соС2

(рис. 3.36). Схемы автогене­

раторов с ТД аналогично схемам типа А и Б на транзисто­ рах (рис. 3.36) одинаково пригодны как для колебательных систем с однослойной катушкой индуктивности, так и для систем с резонансными линиями В последнем случае под

Смотрите также файлы