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
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) |
<С 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 = |
-Ы |
+ 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 е2/е1<^\, |
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 |
/гу ; |
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 = (р2 /г)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