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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 200

Скачиваний: 1

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

сопротивлением» схемы

на рис. 4.18

и будем в

даль­

нейшем обозначать его

Ry.

уравнении

(4.12)

Если в полученном

таким образом

обобщенную расстройку а рассматривать как дифферен­ циальный оператор dldt [30], то из уравнения (4.12) можно сразу получить укороченные уравнения, описывающие процессы в рассматриваемом автогенераторе.

Поскольку уравнения (4.11) и (4.12) справедливы как при конечных амплитудах колебаний (в установившемся режиме), так и при бесконечно малых амплитудах (в момент самовозбуждения), то, подставляя в уравнение (4.12) зна­ чение отрицательного сопротивления | — R Q |, соответствую­ щее рабочей точке на вольтамперной характеристике ТД,

условие самовозбуждения для всех трех схем

автогенера­

торов (рис. 4.18—4.20) можно представить в виде

•R0\

(4.13)

или

 

R y / \ ~ R 0 \ > 1 .

Выражения для определения частоты (обобщенной рас­ стройки а) и управляющего сопротивления R Y для схемы, приведенной на рис. 4.19, могут быть получены аналогично и приводятся к форме уравнений (4.11), (4.12). Поэтому сразу запишем получившиеся для этой схемы уравнения:

 

 

 

 

сс2 + -

- - l l

x

 

 

 

 

 

Y

 

 

X (2 ^-/mny

+ l

а У mny -f- п 1(1

 

L ) (T- + I)2 ^Y + " ( I + - 7 -

X

 

X

«о

Ymnyi

1

:0;

(4.14)

 

 

r

\

у

 

 

rK

B У mny

Ymny — na 4-

Уmny

(1 — 60 a)

 

г

V

 

 

 

 

(4.15)

 

n

V mny ( — 1

a - f — 6C

 

 

 

 

 

Y

 

 

 

Полученные таким же образом уравнения для определе­ ния частоты и управляющего сопротивления, описывающие


автогенератор, схема которого приведена на рис. 4.20, имеют вид:

\/ тпу ^ — l j ^ n m — 4 - ^ - 6om j — — 60 m х

Рис. 4.24. Графики

зависимостей относительного управляющего

сопротивления Ry/\—R\(—)

и

обобщенной

частотной расстройки

а (

) от

у для схемы

на

рис,

4.19:

a—m—l; Л = 0,9;

6о=»0

б—Л»=1;

Л = 0,6;

в, = 0.

Рис. 4.25. Графики зависимостей относительного управляющего

сопротивления

|

^-j (

 

)

и

 

обобщенной

частотной расстройки

 

а

(

)

от

у

для схемы

на

рис. 4.20:

 

a _ m

=

l ; п = 0,9;

б 0

=

0;

б — т = 1 ;

п = 0,6;

6„ = 0.

 

Выражения

(4.11),

(4.12),

(4.14)—(4.17)

позволяют

оце­

нить влияние относительных

параметров т,

п, г и б0

авто­

генератора на его работу.

 

 

 

 

 

 

 

На рис. 4.23—4.25 для схем, приведенных на рис. 4.18— 4.20, представлены графики зависимостей относительного управляющего сопротивления автогенератора Ry/ \ — R\ и частоты (обобщенной расстройки а) от величины расстрой­ ки у контура LC, рассчитанные с помощью выражений (4.11),


(4.12), (4.14)—(4.17). Параметрами в данном расчете явля­ ются величины « и г .

Для оценки влияния параметра б0 на работу автогене­ раторов для рассмотренных схем (рис. 4.18—4.20) рассчита-

(1

Рис. 4.26. Зависимость

p^p(V) (а) и а (у) (б)

при

б 0 =

0,3

( « = » 1;

„ =

0,9;

г

•= 1):

- - - для схемы на рис. 4.18; для схемы на рис. 4.19;

— • — для схемы на рис.4.20.

ны графики зависимостей rz^|(v) и а(у) (рис. 4.26 сравнить

с аналогичными зависимостями на рис. 4.23—4.25 при б 0 = = 0).

4.4.1. Расчет стационарной

амплитуды

кварцевых автогенераторов

на ТД

Коротко остановимся на расчете амплитуды установив­ шихся автоколебаний Uv автогенераторов. Определить значение стационарной амплитуды можно с помощью

237

уравнений (4.12), (4.15) и (4.17). Для этого нужно либо знать аналитическое выражение зависимости R{U), либо иметь экспериментальную кривую этой зависимости. Ампли­ туда стационарных колебаний во втором случае опреде­ ляется как абсцисса точки пересечения кривой R(U) с гори­ зонтальной прямой, проведенной на уровне Ry (рис. 4.27).

На рис. 4.28, а для удобства сравнения приведены рас­ четные кривые зависимости амплитуды напряжения UB на

О'

50

100

150

200

и,мв

Рис. 4.27. Графическое решение уравнения R7 = R (U).

контуре автогенератора от величины расстройки у для всех трех рассмотренных схем автогенераторов.

Расчет проводился с помощью графиков рг^г] (у)

(рис. 4.28, б), вычисленных

по

формулам

(4.12), (4.15)

и (4.17), и экспериментальной кривой R(U)

(рис. 4.27), по­

строенной по методике, предложенной в работе [31].

Количественно величина

t / P C T a q

определяется в резуль­

тате графического решения уравнения Ry

R(U).

4.4.2. Результаты экспериментального

исследования

Для проверки основных теоретических результатов, приведенных в данном параграфе, были сняты эксперимен­ тальные характеристики автогенераторов, собранных по схемам, приведенным на рис. 4.18—4.20, на частоте 1 МГц.

238



fr.ru

1000Z30

1000220

wozwг soy

1000200

1000190

№0180

 

 

 

 

 

 

Рис. 4.29. Экспериментальные

кривые

зависимостей

стационарной

амплитуды автоколебаний

11т

и частоты

генерации

fr от у при

m = 1; п =

0,9; г х 0,54;

б 0

= 0:

 

Д—для схемы на рис, 4.18; • — для

схемы

на рис.

4.19; О Д л я схемы на

 

—-рис. 4.20.

 

 

 

 

В схемах автогенераторов

использовались

серийные

ТД типа АИЮ1А (пиковый ток

1г = 1 мА; минимальная

величина дифференциального

отрицательного

сопротив­

ления по модулю |—R0 | = 200

Ом) и кварцевый

резонатор

Рис. 4.30.

Влияние

относительного

параметра

п на

зависимости

Ue

(у) и а (у) для схемы

на

рис.

4.20

при т =

1;

г т

0,54; 6„ =

0:

 

 

#— л = 0,9;

О— /1 = 0,8;

 

д — я =

0,6.

 

 

 

(/ к в

= 1 000 210

Гц;

г к в =

100

 

Ом; QK B

= 2

• 106),

ра­

ботающий на основной частоте.

 

 

 

 

 

 

 

Исследовались зависимости амплитуды напряжения на

контуре Ur

и частоты

генерации / г

в стационарном режиме

от расстройки контура у (рис. 4,29,

4.30).

 

 

 

 

9 Зак. 1056

241