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

личина этих пульсаций (в состоянии динамического равновесия схе­ мы) иногда достигает 25% полосы пропускания приемника.

Значительно меньшие пульсации частоты колебаний клистрона, а следовательно, и промежуточной частоты приемника получаются

Рис. 2.242. Диодио-фантастрониая управляющая схема разно­ стной системы АПЧ

1-й вариант 2-й вариант

при наличии диодно-фантастронной управляющей схемы, изобра­ женной' на рис. 2.242.

В этой схеме фаитастрон является каскадом поиска правильной

488

Диодный детектор с параллельным включением сопротивления нагрузки служит для срыва генерации фантастрона в тот момент, когда будет найдена правильная частота клистронного гетеродина. С этого момента фаитастрон работает как усилитель постоянного напряжения (УПН) с коэффициентом усиления порядка 20—50. Из схемы, изображенной на рис. 2.242, видно, что диодному детектору управляющей схемы предшествуют каскад видеоусилителя и дис­ криминатор. На рис. 2.243 приведены частотные характеристики указанных каскадов. Наличие сеточного ограничения положитель­ ных импульсов в каскаде видеоусилителя не является обязатель­ ным, но часто делается. Работу фантастрона (как генератора) мо­ жет прекратить только отрицательное напряжение детектора.

Это напряжение получается на резисторе Rn. Его величина опре­ деляется промежуточной частотой приемника (рис. 2.243, в). Если характеристика дискриминатора «левая», то отрицательное напря­ жение создается при промежуточной частоте приемника, превы­ шающей номинальное значение. При «правой» характеристике ди­ скриминатора отрицательное напряжение на резисторе Rs полу­ чается, когда промежуточная частота приемника ниже номинальной.

рассмотрим работу управляющей схемы в режиме поиска и в режиме слежения.

схемы видеоимпульсов нет. Поэтому фаитастрон работает в авто­

(доли секунды). Напряжение с анода лампы фантастрона подается на отражатель клистрона. В то время, когда напряжение на отра­ жателе «проходит» рабочую зону клистрона, в его объемном резо­ наторе возникают высокочастотные колебания. Частота колебаний, генерируемых клистроном, изменяется по линейному закону. Пе­ риодическое изменение частоты клистрона происходит около номи­ нального значения с максимальным отклонением от него на 5—10 Мгц.

Для упрощения графиков процессов, происходящих в диоднофантастронной схеме (рис. 2.244), условно предполагалось, что на­ пряжение на отражателе клистрона не выходит за пределы его ра­ бочей зоны. Поэтому периодических срывов колебаний клистрона на этих графиках не показано, хотя они фактически в режиме по­ иска происходят.

Напомним основные процессы, происходящие в фантастроне при автоколебательном режиме. По мере разряда конденсатора С| ((че­ рез лампу Лч и резисторы R„ и Ry) происходит линейное уменьше­ ние напряжения на аноде лампы. Оно сопровождается уменьше-

489

ннем отрицательного напряжения на первой сетке, скорость изме­

Рис. 2.244. Графики процессов в диодно-фантастронной управ­ ляющей схеме при наличии «левой» характеристики дискрими­ натора и условии, что / г > / м

ду анодом и экранирующей сеткой пентода, который ускоряется из­ менением потенциала третьей сетки. По мере роста тока ig2 потен­ циал третьей сетки понижается, это способствует уменьшению анод­ ного тока. В результате развивающегося лавинообразного процесса на третьей сетке пентода скачком возникает большое отрицатель­ ное напряжение и лампа мгновенно запирается по анодному току.

490

Напряжение на аноде скачком возрастает на величину Аи'г Потен­

Когда оно достигает величины отпирания лампы по третьей сетке, появляется анодный ток. Начинается процесс перераспределения электронов между анодом и экранирующей сеткой. Повышение по­ тенциала третьей сетки убыстряет его.

В результате развивающегося лавинообразного процесса анод­

ния лампы по первой сетке. Сразу после скачка напряжений проис­ ходит медленное уменьшение анодного напряжения по линейному закону. Указанные выше процессы повторяются с частотой поряд­ ка единиц герц.

Таким образом, в режиме поиска фантастрон периодически из­ меняет частоту колебаний клистронного гетеродина в значительных пределах. Управляющая схема ожидает поступления видеоимпуль­

дальнейшее повышение частоты гетеродина, так как напряжение на аноде фантастрона уменьшается. Поэтому возникшая промежуточ­ ная частота приемника возрастает.

Поскольку величина промежуточной частоты оказалась выше номинального значения, то на выходе дискриминатора появляются отрицательные видеоимпульсы. Они усиливаются видеоусилителем и становятся положительными (см. 1-й вариант на рис. 2.243), а на

491

грузке детектора, уменьшается. Только в начальный момент оно замедлит процесс разряда конденсатора С\ (показано в верхнем круге), а затем он продолжает разряжаться с прежней скоростью.

Когда «а достигает напряжения опрокидывания схемы, лампа запирается по анодному току и начинается быстрый заряд конден­ сатора С] . Напряжение на аноде быстро нарастает. Следствием этого является резкое понижение частоты гетеродина.

После обратного хода фа.нтастрона частота гетеродина / г снова начинает медленно возрастать. Теперь она ниже номинальной, и поэтому на нагрузке детектора напряжения практически нет*. Вме­ сте с ростом частоты гетеродина происходит повышение промежу­ точной частоты приемника, так как в рассматриваемом случае

В момент tz промежуточная частота достигает номинального значения и на нагрузке детектора снова появляется отрицательное напряжение. Оно весьма быстро нарастает (см. правый график на рис. 2.244), замедляя разряд конденсатора Сх (показано в нижнем круге). В это время через резистор R n протекают два тока: умень­ шающийся ток разряда конденсатора С\ и возрастающий более быстро ток детектора (постоянная составляющая тока лампы Л \ ) . По этой причине и происходит уменьшение скорости изменения на­ пряжений ugi и ыа-

усилитель постоянного напряжения. Из рис. 2.244 видно, что при остановке фантастрона промежуточная частота оказалась несколь­ ко выше своего номинального значения. Однако это отличие столь мало, что не имеет практического значения. Если же промежуточ­ ную частоту, приемника желательно иметь точно равной номиналь­ ному значению, то необходимо несколько понизить частоту настрой­ ки контуров дискриминатора.

Рассмотрим работу управляющей схемы АПЧ при скачкообраз­ ном изменении частоты колебаний магнетрона. При этом<будем счи­ тать, что отклонение частоты происходит в допустимых пределах.

Из рис. 2.244 видно, что в момент t* мгновенно понизилась ча­ стота магнетрона. В результате этого произошло резкое возраста­ ние промежуточной частоты (Л/пр = А/м). Однако это не привело к резкому изменению напряжения на первой сетке пентода, так как

тысяч пикофарад. Поэтому за время одного видеоимпульса напря­ жение на нем изменяется очень мало. Потребуется определенное время для его заметного нарастания.

Вот почему напряжения на первой сетке и на аноде пентода с момента it изменяются плавно. По такому же закону промежуточ-

* Это не совсем точно. Напряжение на резисторе R„ есть, но оно создается током разряда конденсатора С,.

492