Файл: Комаров Е.Ф. Учебное пособие радиотелемастера.pdf

Генератор, который вырабатывает незатухающие коле­ бания, носит название г е н е р а т о р а с с а м о в о з ­ б у ж д е н и е м (автогенератора).

Существуют различные способы подачи напряжения об­ ратной связи с выхода схемы на ее вход, и в соответствии с этим имеется несколько различных схем автогенераторов. Рассмотрим две наиболее распространенные схемы автоге­ нераторов, а именно: генератор с индуктивной обратной связью и генератор с индуктивной трехточкой.

СХЕМА ГЕТЕРОДИНА С ИНДУКТИВНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ

Если сблизить катушки анодного и сеточного конту­ ров (рис. 107), то они окажутся связанными общим магнит­ ным полем, через которое часть энергии из анодной цепи лампы будет передана в сеточную цепь. При этом потери сеточного контура скомпенсируются, в контуре возникнет

между катушками L1 и L2. При большом расстоянии между катушками (слабая связь) количество энергии, вносимой из анодной цепи в сеточный контур, мало, потери в сеточном контуре компенсируются недостаточно и колебаний не бу­ дет. При некотором определенном расстоянии (оптимальная связь между катушками) потери в сеточном контуре полно­

177

стью компенсируются и в нем возникает незатухающий коле­ бательный процесс. При еще большем сближении катушек (чрезмерно сильная связь) амплитуда напряжения на конту­ ре возрастает, но одновременно с этим искажается форма колебаний. Это означает, что в напряжении, которое выраба­ тывает гетеродин, кроме основной частоты, появились выс­ шие гармонические частоты. Это нежелательно, так как при наличии гармоник в напряжении гетеродина прием будет сопровождаться дополнительными помехами. Поэтому при конструировании и налаживании приемников связь меж­

амплитуда напряжения на контуре становится малой, коэффициент усиления лампы нужно увеличить.

Регулировать усиление лампы удобнее всего, изменяя потенциал ее управлющей сетки. Тогда при большой ампли­ туде напряжения на контуре на сетку лампы необходимо подать большое отрицательное напряжение. Наоборот, при малых амплитудах напряжения на контуре этот минус, приложенный к сетке лампы, нужно уменьшать. Для формирования этого напряжения (напряжения смещения) в схему гетеродина вводится цепочка, состоящая из кон­ денсатора С и резистора R (рис. 108).

Рассмотрим работу схемы после введения в нее цепочки RC. Предположим, что схема собрана, лампа прогрета и под­ ключен источник постоянного питания Да. От скачка тока, протекающего в катушке L2, вокруг этой катушки образует­ ся магнитное поле, а витки катушки L1 будет пересекать магнитный поток. Тогда, согласно закону электромагнитной

178

индукции, в катушке L1 будет создаваться индуктиро­ ванная э.д.с., а в сеточном контуре возникнет колебатель­ ный процесс. На зажимах контура начнет действовать переменное напряжение, и цепочка RC вступит в работу. При первой же положительной полуволне напряжения на контуре в лампе будет протекать сеточный ток. Этим током конденсатор С зарядится, и на его обкладках появится на­ пряжение, причем плюс будет на левой обкладке, а минус — на правой. Это напряжение для лампы является напряже­ нием смещения, перемещающим рабочую точку по характе­ ристике лампы влево вниз.

При отрицательной полуволне напряжения конденса­ тор С разряжается через катушку Ы и резистор R. Однако сопротивление резистора R выбирается достаточно боль­ шим, и разряд конденсатора происходит очень медленно, вследствие чего можно считать, что напряжение на нем практически не уменьшается.

При второй положительной полуволне напряжения на контуре опять происходит заряд конденсатора и напряже­ ние на его обкладках еще увеличивается. Это приводит к тому, что рабочая точка на характеристике лампы смещается еще ниже. При следующей отрицательной полуволне вновь происходит разряд конденсатора С и т. д. Через несколько десятков периодов конденсатор С зарядится до некоторого, вполне определенного напряжения, величина которого зави­ сит как от сопротивления резистора и емкости конденсатора, так и от амплитуды напряжения на контуре. Если напря­ жение на контуре велико, то велико и отрицательное на­ пряжение, приложенное к сетке лампы. Лампа дает малое усиление, из анодной цепи в сеточный контур попадает мало энергии, и это приводит к уменьшению амплитуды колебаний в контуре. Наоборот, если на зажимах контура действует напряжение малой амплитуды, то и на сетке лампы действует небольшое отрицательное напряжение, лампа обеспечивает большее усиление, из ее анодной цепи в сеточный контур передается больше энергии, и амплитуда колебаний в контуре возрастает.

Так при помощи цепочки RC автоматически стабилизи­ руется амплитуда напряжения на контуре гетеродина. Кро­ ме того, цепочка облегчает возникновение режима генера­ ции и в схеме обеспечивается так называемый мягкий режим возбуждения. Иногда резистор R включается параллельно конденсатору С (на рис. 108 показано пунктиром). Такая

179

схема совершенно аналогична предыдущей и отличается лишь тем, что разряд конденсатора С происходит только через резистор R.

ГЕТЕРОДИН, РАБОТАЮЩИЙ ПО СХЕМЕ С ИНДУКТИВНОЙ ТРЕХТОНКОЙ

На рис. 109 приведена схема гетеродина с индуктивной трехточкой. В этой схеме также имеется положительная обратная связь. Однако в отличие от предыдущей схемы здесь нет специальной катушки связи и роль ее выполняет нижняя часть катушки сеточного контура. Цепочка RC выполняет те же функции, что и в предыдущей схеме.

Разберем работу этой схемы. Предположим, что при подключении схемы к источнику питания Еа от скачка тока в контуре возник колебательный процесс и на контуре поя­ вилось переменное напряжение. Пусть в некоторый момент времени это напряжение начнет возрастать. Это означает,

что и верхняя, то дополнительное магнитное поле, создан­ ное анодным током лампы, будет суммироваться с основным магнитным полем сеточного контура. Общее магнитное поле возрастет по величине, увеличится внутренний запас энер­ гии в контуре, а это означает, что потери в контуре будут скомпенсированы и в нем возникнут незатухающие коле­ бания.

И в этой схеме также необходимо выполнить условия фаз и амплитуд. Условие фаз может быть выполнено в том случае, если направление намотки витков нижней части

180