Файл: Левичев В.Г. Радиопередающие и радиоприемные устройства [учеб. пособие].pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 269
Скачиваний: 3
Сложность определения вида обратной связи в автогенерато рах УКВ приводит к тому, что при объяснении их схем часто ука зывают не элемент, на котором создается напряжение возбужде ния, а элемент, через который осуществляется взаимная связь ме жду выходной и входной цепью лампы. Это обстоятельство мо жет вызвать ложные представления о характере обратной связи. Критерием ее верного определения является общее правило со ставления трехточечных схем ав тогенераторов (см. § 4).
В импульсных радиолокаци онных передатчиках метрового диапазона наиболее широкое применение получили мощные двухтактные автогенераторы. На дециметровых волнах чаще ис пользуются мощные однотактные автогенераторы на металлокерамических лампах.
2. Однотактные автогенераторы
метровых волн
|
Пример |
схемы |
однотактно- |
|
го |
автогенератора |
приведен на |
||
рис. 1.47. |
Эта схема |
выполнена |
||
на |
лампе УКВ обычной |
конструк |
ции, но с малыми индуктивностями выводов. Поэтому они на схе ме не показаны. Междуэлектродные емкости лампы входят в ко лебательную систему автогенера тора и определяют вид обратной связи. Она емкостная. Внешние элементы, подключенные к лампе, предназначены для создания ин дуктивности колебательной си стемы. Они же используются для регулировки частоты и мощности генерируемых колебаний.
Рис. 1.47. Схема однотактного авто генератора метровых волн с анодносеточной линией
Двухпроводная короткозамкнутая линия является анодно-се- точной индуктивностью. Длина линии до подвижного короткозамыкателя определяет частоту (волну) автогенератора. Наиболее часто линия оказывается короче четверти волны генерируемых ко лебаний. Поэтому ее входное сопротивление имеет индуктивный характер. Для уменьшения эквивалентной индуктивности линии надо укорачивать ее длину. При этом частота генерируемых коле баний будет повышаться, а длина волны соответственно умень шаться.
71
Высокочастотные дроссели в цепи накала лампы L x и L 2 вы полняют роль катодно-сеточной индуктивности. Благодаря конден саторам небольшой емкости С\ и С2 дроссели включены парал лельно для переменного тока высокой частоты. Один из них обыч но имеет индуктивность значительно большую, чаи другой. В на шем примере L \ ~^>L2. Поэтому результирующая индуктивность между катодом и сеткой лампы практически равна L 2 . Она сде лана переменной для осуществления регулировки величины об
ратной |
связи, |
а следовательно, и |
мощности |
генерируемых |
коле |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
баний. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Эквивалентная |
схема |
колебатель |
|||||||
|
|
|
|
|
|
ной системы |
автогенератора |
и способ |
||||||||
|
|
|
|
|
|
ее |
подключения |
к |
лампе |
изображены |
||||||
|
|
|
|
|
|
на рис. 1.48. Из нее видно, |
что |
рас |
||||||||
|
|
|
|
|
|
сматриваемый |
автогенератор |
является |
||||||||
|
|
|
|
|
|
двухконтурным. Работает он по прин |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
ципу емкостной трехточки. Это озна |
||||||||||
Рис. 1.48. Эквивалентная |
схема |
чает, что частота |
|
генерируемых коле |
||||||||||||
баний |
получается |
ниже |
резонансной |
|||||||||||||
колебательной |
системы |
одио- |
||||||||||||||
тактного автогенератора метро |
частоты анодно-сеточного |
контура, но |
||||||||||||||
вых |
волн с |
анодно-сеточной |
выше |
резонансной |
частоты |
катодно- |
||||||||||
|
|
линией |
|
|
сеточного контура. |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Из эквивалентной схемы видно, что |
|||||||||
сетка |
лампы |
имеет |
соединение с каждым из двух |
контуров |
||||||||||||
и |
поэтому |
является |
общим |
электродом |
лампы. |
Автогенерато |
||||||||||
ры |
с |
общей |
сеткой |
в |
диапазоне |
УКВ |
встречаются |
наиболее |
||||||||
часто. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Конденсатор С3 является разделительным. Он отделяет цепь |
|||||||||||||||
анода |
от цепи сетки по постоянному току. Резистор |
Rg |
и |
конденса |
тор Cs служат ячейкой автоматического смещения. Благодаря кон денсатору Cg сетка лампы имеет неизменный потенциал относи тельно земли. Выбором величины сопротивления Rg устанавли вается необходимый угол отсечки импульсов анодного тока лампы. Обычно он бывает 60—80°.
Отбор электромагнитной энергии от автогенератора может про изводиться различными способами. На рис. 1.47 двухпроводным фидер подключен к генератору автотраисформаторно. Конденса торы С4 и С5 являются разделительными. Ввиду их наличия фидер не имеет постоянного потенциала относительно земли. Выход однотактного автогенератора не является строго симметричным, так как потенциалы анода и сетки не одинаковы по величине.
3. Двухтактные автогенераторы метровых волн
На практике встречаются различные варианты схем двухтакт ных автогенераторов метровых волн, но общие принципы их ра боты аналогичны.
72
На рис. 1.49 изображена схема автогенератора с анодной и се точной двухпроводными линиями открытого типа. В схему входят
следующие элементы: две одинаковые |
лампы, |
анодная |
линия |
|
(включена между анодами ламп), сеточная |
линия |
(включена |
||
между сетками ламп), катодные дроссели |
(включены |
в цепях на |
||
кала ламп), ячейка автоматического смещения CgRg, источник |
анод |
ного |
питания с напряжением |
|
Еа и |
блокировочные конден- |
t - ^ |
саторы. |
|
Линии выполнены из мед ных или латунных трубок. Для уменьшения активного сопро тивления линий трубки обыч но серебрят. Длина линий /а и lg короче четверти волны ге нерируемых колебаний.
|
Колебательная |
|
система |
|
|||||||
двухтактного |
|
автогенератора |
|
||||||||
сложна. |
|
Ее |
эквивалентная |
|
|||||||
схема |
изображена |
на рис. |
1.50. |
|
|||||||
На |
эквивалентной |
схеме |
L a a |
|
|||||||
представляет |
собой |
индуктив |
|
||||||||
ность анодной линии, к кото |
|
||||||||||
рой |
добавляются |
индуктивно |
|
||||||||
сти выводов анодов |
ламп. Ана |
|
|||||||||
логично |
Lgg |
представляет |
|
со |
|
||||||
бой |
|
индуктивность |
сеточной |
|
|||||||
линии, |
к |
которой |
добавлены |
|
|||||||
индуктивности |
выводов |
сеток |
|
||||||||
ламп. Катодная |
индуктивность |
|
|||||||||
Z-кк |
образована |
высокочастот |
|
||||||||
ными |
дросселями |
и |
выводами |
|
|||||||
от нитей накала ламп. Полез |
|
||||||||||
но |
заметить, |
что |
дроссели |
L \ |
|
||||||
и Ь2, |
а |
также |
дроссели |
L 3 |
и |
|
|||||
Z-4 соединены параллельно (из- |
|
||||||||||
за наличия |
блокировочных кон |
|
|||||||||
денсаторов). |
|
|
|
|
|
|
Рис. 1.49. Схема двухтактного авто |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поскольку двухтактная схе |
генератора метровых воли с анодной |
|||||||||
ма |
симметрична, то |
высокоча |
и сеточной линиями |
||||||||
стотные |
потенциалы |
средних |
|
||||||||
точек |
индуктивностей |
L a a , L g g |
и L K K равны нулю. Это обстоятель |
ство позволяет разделить эквивалентную схему колебательной системы двухтактного автогенератора на две самостоятельные половины. Они показаны на рис. 1.51. На изображенных схемах ем.кости соединены в треугольник, а индуктивности в звззду. Если звезду индуктивностей пересчитать в треугольник, то станет ясно,
что колебательная система каждого плеча автогенератора |
являет |
ся трехконтурной. На рис. 1.52 она показана только для |
левой |
73
Рис. 1.50. Эквивалентная схема колебательной системы двухтактного автогенератора метровых волн с анодной и сеточной линиями
Рис 1.51. Эквивалентная схема колебательной системы двухтактного автогенератора метровых волн, разделен ная на две самостоятельные половины
Рис. 1.52. Преобразованная эквивалент ная схема колебательной системы од ного плеча двухтактного автогенера тора метровых волн
74
половины автогенератора. В этой схеме эквивалентные индуктив ности определяются по уравнениям:
L |
La |
Ч + Lg- L K + L K |
La |
|
ч |
|
L K |
|
|
|
L a |
Ч + |
Lg-LK + L K |
La |
|
|
|
La |
(1.80) |
|
|
|
|
|
|
L a |
ч + |
Lg-LK + L K |
La |
Трехконтуриый автогенератор может работать по принципу ем костной или индуктивной трехточки. Это зависит от взаимной на стройки его эквивалентных кон туров. На практике чаще исполь зуют двухтактные автогенерато ры с емкостной обратной связью, так как она обеспечивает более высокую стабильность частоты генерируемых колебаний.
В рассматриваемой |
схеме |
ав |
|
|||||
тогенератора |
отбор |
электромаг |
|
|||||
нитной энергии (обычно в ан |
|
|||||||
тенну) |
производится |
от |
анодной |
|
||||
линии. Для этой цели к ней под |
|
|||||||
ключен |
двухпроводный |
нагрузоч |
|
|||||
ный фидер. Он подключается к |
|
|||||||
тем точкам линии, между кото |
|
|||||||
рыми |
выходное |
сопротивление |
|
|||||
автогенератора |
равно |
|
волновому |
|
||||
сопротивлению |
фидера |
(обцчно |
|
|||||
сотни ом). Выполнение условий |
|
|||||||
согласования |
автогенератора |
с |
|
|||||
фидерной линией |
достигается |
|
||||||
экспериментально. |
|
Благодаря |
|
|||||
разделительным |
конденсаторам |
|
||||||
С5 и Сб антенный фидер |
не имеет |
|
||||||
постоянного |
потенциала |
относи |
Рис. 1.53. Схема двухтактного авто |
|||||
тельно |
земли. |
|
|
|
|
|
||
и |
эксперимен |
генератора метровых волн с катод |
||||||
Теоретически |
ной и сеточной линиями |
|||||||
тально доказывается, |
что частота |
|
генерируемых колебаний в основном зависит от длины анодной линии, а обратная связь в основном зависит от длины сеточной
линии. |
Однако |
взаимная |
зависимость |
этих регулировок |
значи |
|||
тельна. |
|
|
|
|
|
|
|
|
На |
рис. |
1.53 |
изображена схема двухтактного |
автогенератора |
||||
с катодной |
и сеточной |
линиями. Обе линии двухпроводные. Катод |
||||||
ная линия |
выполнена |
из |
двух трубок. |
Внутри |
каждой |
трубки |
75
имеется провод для прохождения тока накала. Сеточная линия также выполнена из двух трубок. Диаметр сеточных и катодных трубок может быть одинаковый или различный. Это обстоятель ство не имеет существенного значения. Ввиду наличия катодной линии отпадает необходимость в дросселях.
Отбор энергии наиболее часто осуществляется от катодной ли нии. Двухпроводный фидер подключается к ней автотрансформаторно без разделительных конденсаторов. В них нет необходимо сти, так как катодные трубки заземлены и не имеют постоянного потенциала.
Рис. 1.54. Эквивалентная схема колебательной системы двухтактного автогенератора метровых воли с катодной и сеточной линиями
Эквивалентная схема колебательной |
системы |
автогенератора |
с катодной и сеточной линиями приведена |
на рис. |
1.54. Из рисунка |
видно, что каждая половина схемы является двухконтурной. Об ратная связь в такой схеме емкостная. Настройка анодно-сеточ- ного контура в основном определяет частоту генерируемых коле баний. Настройка катодно-сеточного контура в основном опреде ляет величину обратной связи, а следовательно, и величину мощ ности автогенератора. Взаимная зависимость этих регулировок существенна, но меньше, чем в предыдущем автогенераторе. На практике настройка автогенераторов УКВ (двухтактных и однотактных) обычно осуществляется при помощи волномеров.
4. Однотактные автогенераторы дециметровых волн
Автогенераторы дециметровых волн наиболее часто выполня ются на лампах цилиндрической конструкции. Цилиндрические лампы имеют безиндуктивные выводы электродов и поэтому их внутренними реактивностями являются только междуэлектродные емкости.
Внешними элементами колебательной системы дециметровых автогенераторов обычно бывают отрезки коаксиальных длинных линий. На частоте генерируемых колебаний эти линии имеют ин дуктивное сопротивление.
Типичная конструкция автогенератора дециметровых волн изо бражена на рис. 1.55. Данный автогенератор выполнен на металлокерамическом триоде. Он двухконтурный, с общей сеткой. Анод-
76
Пластмасса
Подвижный
мостик
К антенне
Рис. 1.55. Типичная конструкция автогенератора дециметровых волн