Файл: Филаткин К.М. Радиометрист штурманский учеб. пособие.pdf

точной цепи. В таких усилителях коэффициент усиле­ ния уменьшается. Но, несмотря на это, отрицательная обратная связь нашла широкое применение, так как при такой связи работа усилителя становится устойчивой, снижаются искажения, вносимые лампой, а также уменьшается возможность возникновения самовозбуж­ дения усилителя.

Рис. 48. Типы усилителей:

а — усилитель на сопротивлениях; б — резонансный усилитель; о— полупроводниковый усилитель на сопротивлениях; г — полупровод­

никовый резонансный усилитель

Для получения незатухающих колебании в колеба­ тельном контуре необходимо периодически добавлять в контур энергию, которая компенсировала бы в нем по­ тери. Устройством, с помощью которого можно периоди­ чески подавать в контур определенные порции энергии от источника питания, является электронная лампа с управляющей сеткой. Если мы будем менять потенци­ ал сетки с частотой колебании, возникающих в конту­ ре, а анодную цепь лампы свяжем с колебательным контуром, то при определенном подборе параметров

95

контура и обратной связи можно регулировать подачу питания в контур так, чтобы в нем существовали неза­ тухающие колебания. Такая схема называется л а м ­ п о в ы м г е н е р а т о р о м с и н у с о и д а л ь н ы х к о- л е б а н ий (рис. 49,а ) .

Рис. 49. Схемы ламповых генераторов:

а — с индуктивной связью; б — с автотрансформаторной связью;

в— с емкостной связью

Вданном генераторе лампа, контур и источник пи­ тания соединены последовательно, поэтому такие схемы относятся к схемам с последовательным питанием. В данной схеме имеется конденсатор С0, являющийся бло­ кировочным, он блокирует источник питания от пере-

96

менной составляющей анодного тока. Для работы та­ кого генератора необходимо соблюсти следующие усло­ вия: частота переменного напряжения, подводимого к сетке лампы, должна строго соответствовать частоте собственных колебаний контура; фаза переменного на­ пряжения на сетке лампы должна быть сдвинута на 180° по отношению к фазе переменного напряжения на ее аноде; величина обратной связи и степени связи дол­ жна быть такой, чтобы обеспечить необходимую мощ­ ность колебаний.

В зависимости от вида обратной связи схемы лам­ повых генераторов могут быть с индуктивной (рис. 49,а), автотрансформаторной (рис. 49,6) или емкостной об­ ратной связью (рис. 49,б). Каждая схема, в зависимо­ сти от включения источника питания по отношению к контуру и лампе, может быть с последовательным (рис. 49,6) или параллельным ‘ (рис. 49,б) анодным питани­ ем.

Гл а в а VI. ЭЛЕМЕНТЫ ИМПУЛЬСНОЙ ТЕХНИКИ

§1. Несинусоидальные электрические колебания

иих характеристики

Импульсная техника изучает формирование, усиле­ ние и преобразование импульсов. Импульсом напряже­ ния или тока называется кратковременное отклонение этих величин от их постоянного значения. Импульсы

колебания, называются р е л а к с а ц и о н н ы м и г е н е ­ р а т о р а м и .

Стационарным или установившимся процессом на­ зываются действия, происходящие в цепи постоянного или переменного тока длительное время, в которое элек­ трические параметры цепи не изменяются.

Переходным процессом называется процесс перехо­ да цепи из одного стационарного состояния в другое. Время перехода называется временем установления. В

радиолокации с переходными процессами приходится считаться, так как здесь используются токи СВЧ.

§ 2. Заряд и разряд конденсатора через сопротивление

При включении любой цепи нормальная величина тока в ней устанавливается не мгновенно и не сразу падает до нуля при ее размыкании.

Рассмотрим переходные, процессы, происходящие в цепи, представленной на рис, 50,а. При разомкнутом

Рис. 50. Переходные процессы в цепи: а — схема заряда и разряда конденса­ тора; б — график заряда; в — график

разряда

рубильнике К конденсатор С не заряжен. При переводе рубильника в положение «1» начнется процесс заряда конденсатора. В начале процесса заряда напряжение на обкладках конденсатора отсутствует, а ток, протека­ ющий по цепи, максимален. По мере накопления заря­

да прекращается. На этом переходный процесс заряда конденсатора будет закончен. График данного процесса показан на рис. 50,6. При переводе рубильника в положение «2» начнется процесс разряда конденсато­ ра. В первый момент, когда напряжение на конденса­ торе максимальное, ток разряда максимален. По мере убывания напряжения на конденсаторе С ток в цепи уменьшается. Когда напряжение на конденсаторе ста­ нет равным-нулю, то разряд прекратится. График дан­ ного процесса представлен на рис. 50,б.

Длительность заряда зависит от произведения RC—

98

§ 3. Импульсные генераторы

Первым представителем данных генераторов может быть релаксационный генератор. Генератор релакса­ ционных колебаний, как и генераторы синусоидальных колебаний, состоит из трех основных обязательных ча­ стей: колебательной системы, источников питания и вакуумного прибора. Простейшая схема релаксацион­ ного генератора представлена на рис. 51,я. При вклю­ чении питания конденсатор С постепенно заряжается

Рис. 51. Релаксационные генераторы:

а —■ релаксационный генератор на неоновой лампочке; б — генератор релаксационных колебаний на тиратро­ не; в — форма колебаний, вырабатываемых релаксаци­ онным генератором

через сопротивление R. В момент, когда напряжение на конденсаторе достигает напряжения зажигания нео­ новой лампы, она зажигается и конденсатор быстро раз­ ряжается до напряжения погасания неоновой лампы.

После этого конденсатор начнет снова заряжаться и процесс повторится. Подбором элементов схемы доби­ ваются, чтобы напряжение на конденсаторе достигло напряжения зажигания лампы на начальном, прямоли­ нейном участке зарядной кривой. Такой генератор вы­ рабатывает пилообразное напряжение. Более совершен­ ная схема получения пилообразных колебаний собрана на тиратроне (рис. 51,6). Она работает по тому же принципу, однако регулировкой напряжения на сетке можно изменять напряжение зажигания и погасания

Тиратрона, изменяя таким образом амплитуду и часто­ ту пилообразных колебании. Эта схема нашла широкое применение в модуляторах РЛС и устройствах автома­ тического регулирования.

Другим генератором иесинусопдальных колебаний является мультивибратор. Данный вид генератора яв­ ляется необходимым прибором во многих блоках и при­

различные схемы мультивибраторов. По методу воз­ буждения они подразделяются на мультивибраторы с самовозбуждением (симметричные и несимметричные) и с посторонним возбуждением. По способу связи они классифицируются на мультивибраторы с анодной связью и мультивибраторы с катодной связью.

Рассмотрим работу мультивибратора с самовозбуж­ дением (рис. 52,а). Данный мультивибратор представ­ ляет собой двухкаскадный усилитель на сопротивлени­ ях, у которого выход одного каскада соединен с вхо­ дом другого. Сопротивления Ri и R4 — анодные нагруз­ ки лампы, сопротивления R2 и Д3 — сопротивления утечки, которые, совместно с конденсаторами С2 и С3 образуют цепи RC, являющиеся колебательной систе­ мой. После включения источников питания токи в лам­ пах и напряжения на конденсаторах достигнут некото­ рого постоянного значения. При этом конденсатор С2

Допустим, что в силу неравномерности эмиссии като­ дов ламп произойдет незначительное увеличение анод­ ного тока лампы Л 4. Это, в свою очередь, вызовет не­ большое снижение анодного напряжения. Как только это произойдет, сразу же начнется разряд конденсато­ ра С2 через Л i и сопротивление R3. Ток разряда кон­ денсатора, проходя через сопротивление R3, создаст падение напряжения на данном сопротивлении, которое будет приложено минусом к управляющей сетке Л2.

100

Рис. 52. Мультивибратор:

а — мультивибратор с самовозбуждением; б — график напря­ жений мультивибратора с самовозбуждением; в — электронное реле; г — график напряжении электронного реле

ние напряжения, приложенное плюсом к управляющей сетке лампы Л;. Такое взаимодействие элементов схе-

101

мы приведет к лавинообразному увеличению тока 1а{ и уменьшению 1а2, до полного отпирания лампы Л х и запирания Ло. Так как ток разряда конденсатора С2 изменяется по экспоненсиальному закону, падение на­ пряжения на сопротивлении R-A постепенно начнет уменьшаться и в определенный момент достигнет ве­ личины, равной напряжению отпирания лампы Л~>. Как только отопрется лампа Л2, по ней пойдет ток, анодное напряжение начнет падать, а конденсатор С-л начнет разряжаться через лампу Л 2, создавая на сопротивле­ нии R-2 падение напряжения, приложенное минусом на управляющую сетку Л,. С этого момента пройдет об­

сначала. График процесса, происходящий в мультивиб­

Мультивибратор обладает двумя неустойчивыми положе­ ниями, поэтому при включении питания он вырабатыва­

ет релаксационные колебания в течение всего времени работы.

В последнее время в радиолокационной технике jj особенно в вычислительной аппаратуре получили рас­ пространение мультивибраторы с посторонним возбуж­ дением, названные э л е к т р о н н ы м и реле. Данный мультивибратор (рис. 52,в) отличается от вышеописан­ ного тем, что имеет одно устойчивое положение. Состав электронного реле: два усилителя с общей катодной на­ грузкой Ян, два сопротивления R2 и R4 являются анод­ ными нагрузками, сопротивления Ri и R3 — сопротив­ лениями утечки. Rз н С3 образуют цепь RC и являются

102