Файл: Левичев В.Г. Радиопередающие и радиоприемные устройства [учеб. пособие].pdf

Рис. 1.63. Принципиальные и эквивалентные схемы лам­

обеспечения индуктивного характера сопротивления анодного кон­

Во второй же схеме (рис. 1.63,6'), где в анодной цепи необхо­ димо иметь сопротивление емкостного характера, контур должен быть настроен на частоту, меньшую частоты кварца ( ш о < ^ ш о к п ) - На рис. 1.64 приведены кривые, иллюстрирующие настройку кон­ туров в схемах кварцевых генераторов. При определении харак­ тера сопротивления кварца и контура по этим кривым удобно пользоваться следующими правилами: на тех участках кривой Z — •=/(ci>), где сопротивление цепи возрастает с ростом частоты, цепь, имеет индуктивный характер, на участке, где сопротивление умень­ шается с возрастанием частоты,— емкостный характер.

Недостатком первой схемы с кварцем между катодом и сеткой является несколько меньшая стабильность частоты; это является

89

следствием того, что кварц в ней шунтируется сопротивлением утечки Rg и участком сетка — катод лампы. Это снижает доброт­ ность кварца, от которой зависят его эталонность и фиксирующая способность. Вторая схема имеет тот недостаток, что кварц в ней находится под суммарным переменным напряжением сетки и ано­ да и при выходных мощностях больше одного ватта может разру­ шиться. Поэтому схема с кварцем между сеткой и катодом лампы

коллектором и базой и между коллектором и эмиттером. Схема с кварцем между коллектором и базой приводится к емкостной трехточке, а схема с кварцем между коллектором и эмиттером — к ин­ дуктивной трехточке. Более широкое применение получили схемы с включением кварца между коллектором и базой. В схемах с кварцем, включенным между коллектором и эмиттером, доброт­ ность кварца снижается вследствие шунтирования кварца выход­ ным сопротивлением транзистора и сопротивлением RK. Схемы автогенераторов с включением кварца между базой и эмиттером не применяются из-за сильного шунтирующего действия малого входного сопротивления транзистора, резко снижающего эквива­ лентную добротность кварца, а следовательно, и стабильность ча­ стоты генерируемых колебаний.

Недостатком осцилляторных схем кварцевых автогенераторов является трудность выполнения условий самовозбуждения на гар­ мониках кварца. Дело в том, что наличие емкости кварцедержате-

90

ля Со существенно сужает интервал частот, в пределах которого

ляет одно из плеч моста, включаемого в цепь обратной связи ге­ нератора (рис. 1.66). Емкость кварцедержателя С 0 нейтрализуется

п ч

ЕЛ' е - =т= ЕК

7 +

Рис. 1.65. Осцилляторные схемы кварцевых автогенераторов на транзи­ сторах:

при этом специальным нейтродинным конденсатором CN, включае­ мым в другое плечо моста. При балансе моста обратная связь от­ сутствует. На частотах же, близких к собственной резонаноной

Рис. 1.66. Мостовые схемы кварцевых автогенераторов:

91

В транзисторной схеме (рис. 1.66,6) сопротивления REl, RB2 и Rs осуществляют отрицательную обратную связь по напряжению и

возбуждению на частотах, существенно отличающихся от резо­ нансных частот кварца. Однако при тщательном выполнении мо­ стовые схемы кварцевых автогенераторов дают весьма высокую стабильность частоты (порядка 0,0001—0,00001%).

ров, поскольку собственная частота' кварцевой пластины опреде­ ляется ее геометрическими размерами; в диапазонных кварцевых автогенераторах колебания рабочей частоты получаются либо пу­ тем умножения, деления и преобразования частоты колебаний опорных кварцевых калибраторов, либо с помощью вспомогатель­ ного генератора, частота которого с помощью автоподстройки ча­ стоты стабилизируется по опорным кварцевым калибраторам;

—невозможность использования кварца для стабилизации ча­ стоты на волнах короче 20—25 м, так как с укорочением длины волны должна уменьшаться толщина кварцевой пластины; так, на­ пример, на волне Х==20 м пластина должна иметь толщину около 0,2 мм. Такие тонкие пластины трудно изготовить, и при колеба­ ниях они легко разрушаются, поэтому на УКВ кварц может быть использован лишь в режиме умножения частоты;

—невозможность применения кварцевой стабилизации в мощ­ ных автогенераторах, так как при плотности тока, превышающей десятые доли миллиампер на квадратный миллиметр, кварцевые

пластины разрушаются.

§ 7. КЛИСТРОННЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ

1. Пролетный клистрон

Клистронные генераторы используются для генерирования, усиления и умножения частоты в диапазоне сантиметровых и де­ циметровых волн. Действие их основано на управлении электрон­ ными пучками по скорости.

Простейшая схема двухрезонаторного клистронного усилителя показана на рис. 1.67. В схему входят вакуумный прибор, внеш­ ние части двух резонаторов и источники питания. В баллоне ва­ куумного прибора расположены подогревный катод /, управляю­ щий 2 и ускоряющий 3 электроды, все вместе образующие элек­ тронную пушку, две пары сеток и коллектор 8. Сетки входят в объемные резонаторы в качестве обкладок конденсатора. Они выполнены из микронной проволоки и являются прозрачными для потока электронов и непрозрачными для электрического поля, т. е. высокочастотное электрическое поле можно считать локализован­ ным в пространстве между сетками. Ускоряющий электродобычно

92

электронов луча. Усиливаемый сигнал вводится во входной резо­ натор, а усиленный сигнал снимается с выходного резонатора. Оба резонатора могут перестраиваться в некотором диапазоне частот.

9

а—

Для регулировки тока луча и выходной мощности на управ­

Принцип действия пролетного клистрона состоит в следующем.

на по всей длине луча. Все электроны падают на коллектор с оди­

93