Файл: Пузырев В.А. Тонкие ферромагнитные пленки в радиотехнических цепях.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.07.2024

Просмотров: 116

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Т о г д а для

новых переменных U н V получаем систему

уравнении

 

 

 

 

О = - W - Д ( т ) К - £ • ( * ) ,

|

 

 

 

(2.13)

 

V

= —W + &(x)U,

) •

г д е А (т) =

Л +

р с о э т .

 

Из этих уравнений легко получить линейные диффе ­ ренциальные уравнения с переменными коэффициентами относительно каждой из переменных U и V:

 

U + 2Ш

+ [S2 +

Л'2 (x)J U '=»

 

*

= 4 ^ г ^ + Ш )

~ Е w - ^ w +

£ <т>-

(2.14)

 

 

Д 2 (t)] V

=

 

У- +

+ [Е2 +

 

 

О д н а к о

и эти уравнения

трудны для

анализа, поскольку

их необходимо решать в высших приближениях для по­ лучения второй и последующих гармоник частоты Q.

Обратимся теперь к реальным п а р а м е т р а м

модулято­

ра . Отношение

р / | = 2Qp

<с 1,

так

как

добротность

вы­

ходного

контура низкая. Будем считать

т а к ж е , что

кон­

тур

настроен

в резонанс

с

внешней

частотой.

Тогда

Д(т)

I , и из

уравнений

(2.14)

видно,

что

| V(T) | <С

<С | U(x)

|, так как внешние воздействия

в правых

частях

(2.14)

пропорциональны

£

и

Д ( т ) .

 

Следовательно,

j V(T)IU(X)

I = t g 0 < C 1 и

 

в первом

уравнении

(2.11)

можно

приблизительно

считать

c o s 9 ^ 1 .

Тогда

первое

уравнение превращается в обыкновенное линейное диф ­

ференциальное

уравнение

первого порядка:

 

а =

+ Е{%).

(2.15)

Его решение в установившемся режиме

легко находится

(приложение 3)

^ з а п и с ы в а е т с я

в виде

 

 

Q

£

 

 

X

 

X cos (пх

+

arctg-

(2.16)

.76


С учетом (П3.4) и (П3.5) имеем

а = Q Г е0 + el — - = L = = c o s (% + arctg - у - ) +

+ *2

- cos (2* + arctg - у ) -f- ...

(2-17)

Т а к ^ к а к е21<^\,

можно ограничиться первыми

двумя

членами, тогда, используя соотношения (П2.4 и П2.5), получаем

 

 

 

a^Qe

1 '"7

 

 

 

 

 

 

 

 

(1 — /н 2 ) 3 ' 2

 

 

 

 

(1-1И«)3 '2

| Л + 1 Г

cos^t

+ a r c t g - у - j

,

(2.18)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г д е

 

 

 

 

 

А д

cos р

 

 

 

 

 

/„Шл

= / e / v v Z T K

 

 

 

 

 

(1 + A 2 o s i n p ) 2

 

 

 

 

 

 

 

Л 2 sin р

 

 

 

 

 

 

 

in = 7 - (1 + A 2 o S i n Р) 1

1 Т = -Лоо ' '

 

 

 

Лs0 — постоянная

составляющая

относительного

управляю­

щего

поля

у ;

Л а ш

— амплитудное

значение

переменной

составляющей относительного

 

управляющего

поля

hyi

D

1 I Y 1 +

(1/£2 ) — коэффициент демодуляции,

показы­

вающий, во сколько раз коэффициент модуляции

выход­

ного

напряжения

меньше ех.

 

 

 

 

 

 

'Легко видеть, что этот коэффициент представляет

собой ветвь резонансной кривой контура, так как

1/£ = 22/8 = Q22/co0 = Q2Aco/u)0,

где частота модуляции 2 равна разности между несущей частотой со0 несоответствующей боковой частотой ш.

Коэффициент модуляции определяется следующим отношением:

М

= ft -

2щ)/(1 + Vn)V

1

+

 

 

Например,

для

7 = 0,95, / г 2 о

= 1 ,

р =

30° и

D=\

величина коэффициента

модуляции

равна М =

0,434.

На рис. 2А,а

показана

экспериментальная

осциллограмма

77



только потери, определяемые сопротивлением намотанной катушки), так и от величины сопротивления нагрузки /?,,. Максимально возможное значение добротности выходного

контура модулятора Q при неизменной конструкции

внеш­

ней системы равно Qmax I/?„= со = 2 )со0 С, где р =

уТ/С.

 

 

 

 

 

Р и с .

2.8

 

 

О т к у д а

Q / Q m a x = l / [ l

+ (p2 //'5„)]- Обозначая в (2.19)

 

e m a x

=

Q m a x

Л

VMJV

1 + [ 2 K - v ) / 8 p ,

д л я ш0 =

v получаем

 

 

 

 

 

 

 

 

е(0)/етях=

1/И +(?VrR„)].

(2.22)

Теоретические

зависимости

е ( 0 ) / е т а х

от

сопротивления

нагрузки

RH

(для р =

 

138 Ом, г = 7,5

Ом,

Л2„ = 1, / „ =

= 40 мА и /„ =

80 мА) приведены на рис. 2.9. На этом ж е

рисунке дл я сравнения нанесены аналогичные эксперимен­ тально снятые зависимости.

Одним из в а ж н ы х параметров модуляционного устройства является угол направления управляющего

80


О

800

1600

2400

RH,OM

Ри с . 2.9

поля р. Величина (30pt зависит от соотношения H J H K , ко­ торое косвенно характеризует дисперсионные свойства пленки, обусловленные ее неоднородностями. В табл . 2.1

приведены данные, характе - ризующие эту зависимость. С увеличением отношения

гт trr

Т а б л и ц а *>1

"

Н л и

tj 1 н

й ,

помер

л с

/ п к величина угла

p0 pt па-

пленки

я с к

r opt

дает. При этом возрастает

 

0,01

50°

возможность

увеличения пе­

 

редаваемой

мощности.

\

0,018

48°

0,086

45°

 

Н а и б о л е е

полное

пред-

3

 

0,164

41°

ставление о влиянии величи-

4

0,197

30°

ны

угла p o p t

на выходной

5

 

 

сигнал при

заданных

значе-

 

 

 

ниях управляющего поля, не превышающего оптимальной величины, можно получить из экспериментального графика рис. 2.10.

Эффективность модуляционного устройства м о ж н о оценить величиной отношения выходной мощности к пол­ ной мощности, подводимой к пленке на частоте несущей:

Л = ^ в ы х / (-^пл "Т~ -Рвых) .

где Рвых — выходная мощность высокочастотных коле­ баний; Р п л — мощность потерь в пленке.

На рис. 2.11 приведены экспериментально снятые за­ висимости эффективности модулятора от входной мощ-

81