Рис. 6. 59. Синхронизация мультивибратора остроконечными импульсами положительной полярности: а — схема; б — вре менные диаграммы напряжений.
ности, хотя можно применять напряжение другой формы, в том числе и синусоидальное.
При включении источника анодного питания Е а и отсут ствии синхронизирующего напряжения U c мультивибратор ра ботает в автоколебательном режиме. Частота его колебаний Fro определяется параметрами схемы. Период колебаний Тго =
=l/Fro.
Вмомент времени ti синхронизирующий положительный
импульс напряжения U c воздействует на сетку открытой лам-
лы Ль Этот импульс на работу мультивибратора не влияет,
алишь повторяется в цепи сетки и анода.
Вмомент времени t2 второй синхронизирующий импульс поступает при наличии отрицательного напряжения на сетке Л ь Величина этого напряжения такова, что результирующее напряжение на сетке Лі по абсолютной величине становится меньше напряжения отпирания Eg0. Лампа отпирается, через нее течет анодный ток Іа,, напряжение на аноде уменьшается, начинается разряд конденсатора С 2.
Это вызывает понижение потенциала сетки лампы Л 2 и уменьшение анодного тока Ias. Возникает процесс лавинооб разного изменения токов и напряжений, в результате которо го лампа Л 2 запирается, а ток Іаа достигает своего макси мального значения. Этот процесс подробно рассматривался раньше (глава 3, § 3.1).
Третий импульс вновь поступает при отрицательном на пряжении на сетке лампы и также вызывает отпирание лам пы Л і и запирание лампы Л 2. Начиная с этого момента, про цессы в схеме периодически повторяются. С частотой син хронизирующих импульсов происходит установление режима синхронизации.
Длительность процесса установления режима синхрони зации зависит от соотношения периода синхронизирующего 'напряжения (Тс) и периода собственных колебаний (Тго), а также от амплитуды синхронизирующего напряжения и мо мента появления первого синхронизирующего импульса.
Для устойчивой синхронизации необходимо выбирать
Обычно принимают:
' |
Тс = г й т 4 ’ Рс = ( 1 , 2 - 1,4) Fro. |
Чем больше амплитуда синхронизирующих импульсов, тем быстрее схема входит в синхронизм, синхронизация при этом устойчивая.
В. Работа блокинг-генератора в режиме синхронизации
Блокинг-генератор легко синхронизируется внешними си гналами. Синхронизирующее напряжение может подаваться
либо через разделительный конденсатор С р на анод (отрица тельной полярности), либо на управляющую сетку (положи тельной полярности), или на дополнительную обмотку транс форматора (любой полярности).
Чаще всего синхронизация осуществляется кратковремен ными импульсами с крутым передним фронтом.
Рис. 6 .60. Синхронизация блокинг-генератора остроконечными импульсами положительной полярности: а — схема; б — вре
менные диаграммы напряжений.
Рассмотрим работу блокинг-генератора в режиме синхро низации положительными импульсами, подаваемыми на уп равляющую сетку лампы (рис. 6.60). При отсутствии синхро низирующих импульсов блокинг-генератор. работает в авто колебательном режиме с периодом повторения импульсов Тго. Первый импульс на работу блокинг-генератора не влия ет, второй и последующие открывают лампу раньше, чем это происходило бы при свободных колебаниях (моменты време ни t2, t3 и т. д .). После отпирания лампы процесс формирова ния импульса блокинг-генератора протекает так же, как и в- автоколебательном режиме, а период колебаний Тг становит ся равным периоду синхронизации. Из рисунка видно, что для осуществления режима синхронизации необходимо, что бы период синхронизирующего напряжения Тс был меньше периода свободных колебаний Тго (автоколебательный ре жим).
Наиболее устойчивая синхронизация получается при
Тго = (1,2 -5- 1,5)ТС.
Г . Р а б о т а м у л ь т и в и б р а т о р а в р е ж и м е д е л е н и я ч а с т о т ы
Для получения частоты колебаний генератора, в целое чи сло раз меньшей частоты исходных синхронизирующих им пульсов (Fr= F c/n), используют режим деления частоты (рис. 6.61). В режиме деления частоту синхронизирующего напряжения выбирают в несколько раз больше частоты соб ственных колебаний генератора. Амплитуду последних прини мают такой, чтобы лампа отпиралась через требуемое число периодов синхронизирующего напряжения.
Рис. 6. 61. Временные диаграммы напряжений, поясняющие работу мультивибратора в режиме деления частоты.
Пусть синхронизирующее напряжение с момента времени ti подается на сетку лампы Л! (рис. 6.59, 6.61). Первые два синхронизирующих импульса поступают при нулевом напря жении на сетке лампы Л ь Эти импульсы усиливаются лам пой Л ь и в аноде появляются некоторые отрицательные вы бросы напряжения.
Третий импульс поступает, когда на сетке лампы большое
отрицательное напряжение, причем |
на |
работу схемы |
он не |
влияет. |
пятым импульсом лампа |
Лі |
отпирается, |
и схе |
Только |
ма скачком |
переходит в другое состояние. Вторая часть пе- |
риода колебаний при этом несколько укоротится. Следующее отпирание лампы Лі осуществляется под воздействием один надцатого синхронизирующего импульса и т. д. При этом про исходит очередное укорочение периода собственных колебаний мультивибратора (Тг0).
Таким образом, период вынужденных колебаний мульти вибратора (Тг) начинается с поступлением пятого и оканчива ется с приходом одиннадцатого импульса. Следовательно, он равен шести периодам синхронизирующего напряжения (Тг =
= 6 Т С), а частота вынужденных колебаний |
(Fr) |
в шесть раз |
меньше частоты синхронизирующего напряжения |
(Fc). Отно |
шение частоты Fc к частоте Fr называют |
к о э ф ф и ц и е н |
т о м д е л е н и я ч а с т о т ы : |
|
|
Из рис. 6.61 видно, что коэффициент деления частоты за висит от амплитуды синхронизирующего напряжения. При увеличении амплитуды отпирание лампы произойдет раньше и коэффициент деления частоты импульсов уменьшится, а при уменьшении амплитуды — увеличится. С уменьшением ам плитуды синхронизирующего напряжения понижается устой чивость синхронизации схемы. Поэтому для мультивибратора коэффициент деления на каскад берется не выше десяти
(п ^ Ю ).
Если частоту необходимо уменьшать в десятки раз, то применяют несколько каскадов, включенных последователь но.
Д. Работа блокинг-генератора в режиме деления частоты *
В режиме деления частоты период колебаний блокинг-ге нератора должен быть в несколько раз больше периода син хронизирующих импульсов (Тг = пТс), На рис. 6.62 приведе ны графики синхронизирующего напряжения и напряжения на сетке лампы блокинг-генератора.
До момента времени tn деления частоты не происходит,, период колебаний блокинг-генератора определяется парамет рами схемы. Первый, второй и третий синхронизирующие им пульсы не запускают схему, так как напряжение на сетке лампы отрицательно и по абсолютной величине больше на-
Рис. 6. 62. Временные диаграммы напряжений, поясняющие работу блокинг-генератора в режиме деления частоты.
|
|
|
|
|
|
|
|
пряжения отпирания лампы E g0. |
Четвертый |
импульс |
пони |
жает |
напряжение на сетке настолько, что |
лампа отпирается |
и происходит опрокидывание схемы. Импульс |
формируется |
так же, как в автоколебательном |
режиме. |
Второй запуск |
схемы |
осуществит |
только |
восьмой |
синхронизирующий |
им |
пульс. |
Устойчивое |
деление |
частоты |
получится |
при п ^ Ю . |
Если синхронизирующие импульсы имеют отрицательную полярность, они подаются в анодную цепь блокинг-генерато ра. Трансформатор передает эти импульсы в сеточную цепь, изменяя их полярность. Поэтому сеточное напряжение лампы и процессы в схеме аналогичны рассмотренным для схемы на рис. 6.56.
При использовании дополнительной обмотки трансфор матора синхронизирующие импульсы могут иметь любую по лярность. Однако обмотка должна быть включена так, что бы синхронизирующие импульсы трансформировались в цепь сетки с положительной полярностью.
Вы в о д ы
1.Режимы синхронизации и деления частоты применяют для увеличения стабильности частоты генерируемых колеба ний.
2.Для режимов синхронизации и деления частоты исполь зуют схемы генераторов, работающих в автоколебательном
