На рис. 9.4 представлены статические характеристики за висимостей токов анода іа я второй сетки от напряжения
Рио. 9.-1
на третьей сетке ug;ii. Действие положительной обратной свя зи в первой петле происходит следующим образом. Появление тока іа приводит к уменьшению пап ряжения и пк.
Изменение напряжения ип., через конденсатор С переда ется на первую сетку, напряжение ngU{ уменьшается и вызы
вает уменьшение тока /„у напряжение |
ug2k |
и, следовательно, |
напряженке и„.ік возрастают; увеличение |
напряжения u g3k |
вызывает еще большее увеличение анодного тока |
Положительная обратная связь во второй петле действует |
так: с увеличением |
напряжения u g%k |
ток |
уменьшается, |
уменьшение тока ig2 |
ведет к росту напряжения и£2к и, следо |
вательно, к росту напряжения ие%к.
Кроме положительной обратной связи в схеме одновремен но действует и отрицательная обратная связь между анодом и
|
|
|
первой сеткой лампы: |
с увеличением тока іа напряжения иак |
и uglk уменьшаются, |
а уменьшение напряжения uglk ведет к |
уменьшению анодного тока |
і,.. |
Параметры элементов |
схемы подобраны таким образом, |
что действие положительной обратной связи оказывается зна чительно сильнее, чем действие отрицательной обратной связи, гюэтому процессы в (рантастроке развиваются лавинообразно, т. е. осуществляется регенеративный процесс.
Скачок напряжения на аноде ДСа/г передается конденса тором С на первую сетку практически без изменений. При этом отрицательная обратная связь не позволяет напряжению и gik на первой сетке упасть ниже уровня Д^,,, так как в противном случае анодный ток и скачок анодного напряжения были бы равными нулю. Следовательно,
W ok = А//; : . Д*У - ! /:й,„ I .
Регенеративный процесс первого опрокидывания прекра щается тогда, когда напряжение на третьей сетке и^3/, оказы вается в области небольших (близких к нулю) положительтелыіых значений, где третья сетка практически перестает влиять на токи іа и іе , (рис. 9.4) и положительная обратная связь прерывается. После прекращения регенеративного про цесса в фантастроне происходит процесс установления состоя ния равновесия — напряжения ug3k и ugSk на второй и третей сетках, будут еще некоторое время возрастать за счет заряда паразитных емкостей в цепях второй и третьей сеток. В резуль тате скачкообразного уменьшения напряжения на аноде пен тода диод Д закрывается и отключает цепь запуска от ф з 1- I астрона.
После опрокидывания напряжение на третьей сетке оказы вается положительным. Положительная обратная связь преры
вается i-f-— —О, |
—Л . |
— o') и действует только отрица- |
I äugst |
dnKik. |
j |
тельная обратная связь. |
|
3. Состояние квазиустойчивого равновесия |
После опрокидывания |
фактастрон переходит в состояние |
квазиравновесия. На этой стадии конденсатор С перезаряжает ся от напряжения + Е„ через резистор R„ и пентод. Отрица тельная обратная связь стабилизирует ток°/с перезаряда кон денсатора. Действительно, пусть ток Д уменьшился, тогда на
пряжение ugXh = Еп — |
увеличится, |
а напряжение иа,, |
уменьшится. С уменьшением напряжения |
и„к будет возрас |
тать разность потенциалов между левой обкладкой конденса
|
|
|
|
|
тора и верхним концом резистора |
что приведет к увеличе |
нию тока |
Однако полной стабилизации нет. Постепенно ток |
перезаряда |
іс будет уменьшаться, напряжение |
— увели |
чиваться, |
а напряжения |
«е3(, и |
иаі будут уменьшаться |
по линеаризованной экспоненте. На этой стадии работа фантастропа полностью аналогична работе ГПН с отрицательной обратной связью во время рабочего хода.
4. Второе опрокидывание
Когда напряжение на третьей сетке ug3k станет близким к нулю и третья сетка начнет влиять на токи іа и /Д>, вступит в действие положительная обратная связь и начнется второе
Опрокидывание. Петли положительной обратной связи такйе же, как и при первом опрокидывании (см. рис. 9.3), но процесс развивается в обратном направлении (т. е. те напряжения и токи, которые при первом опрокидывании увеличивались, те перь будут уменьшаться, и наоборот). При этом следует раз личать два режима работы фантастрона.
1-й режим. Параметры элементов фантастрона подобраны таким образом, что второе опрокидывание, вызванное вступле нием в действие третьей сетки, начинается до прихода рабочей точки на линию критического режима характеристик пентода (рис. 9.5, точка 1).
іа К
Рис. 9.5
2-й режим. Второе опрокидывание начинается после прихо да рабочей точки на линию критического режима (рис. 9.5. точка 2).
Теоретические и экспериментальные исследования показы вают, что стабильность длительности импульса во 2-м режиме значительно выше стабильности длительности импульса в 1-м режиме. Поэтому параметры фантастрона выбираются таким образом, чтобы обеспечивался 2-й режим.
В результате второго опрокидывания пентод закрывается по анодному току п открывается по току первой сетки.
5. Восстановление исходного состояния
После второго опрокидывания конденсатор С будет восста навливать свой заряд по цепи:
+ Еа - Ra - с - Гцн ~ корпус.
Напряжение uük будет стремиться к уровню 4 Еа по экс поненциальному закону. Как только напряжение unk станет равным напряжению 6',,, откроется диод и зафиксирует напря жение на этом уровне.
Время восстановления tB определяется по формуле
Ф — 7ll~ (Ru + ri'l/o) •
Так как обычно Ra )> rg[k, то t u ~ i,CRa.
Коэффициент 7, зависит пт отношения р-' . Например, при
1~- |
— 0,5 7, =-0,7; при ~ — 0,9 ^ — 2,3. |
г-а |
Г,п |
Выходные импульсы примерно прямоугольной формы сни маются со второй и третьей сеток, а пилообразное напряжеии? -- с анода пентода.
Расчет длительности импульса и коэффициента нелинейности
Так как в рабочей стадии работа фантастрона полностью аналогична работе ГПН с емкостной отрицательной обратной связью, то напряжение на аноде пентода, согласно ('3.18), опре делится выражением
«u* - Ѵ а к (0) - \КЕа ф U a k (0)| і 1 - е -"(' ' А',аЧ ,
где К — коэффициент усиления.
В соответствии с данным выражением и рис. 9.2 находим
i'ak |
(0 ) |
= |
и ѵ - д и ■ |
и ak ('■») |
= |
~ |
!<Еа ; |
Vak |
i U ) |
- |
u akк„ ; |
X |
= |
(1 |
-! К ) C R , , |
где Ѵ аккр — анодное напряжение па линии критического режи ма (см. рис. 9.5).
Тогда согласно формуле (10) длительность импульса будет
равна |
|
|
|
t И |
|
КЕп 4 Цр - |
M l |
(1 ф К) CRg ln |
(9.1) |
|
|
REa 4' V |
|
Учитывая, |
что |
К К 1 и Еп > UakK„ и то, что ln (1 ф л) ^ х, |
выражение (9.1) |
можно представить так; |
,\ |
|
U„ — AÜ — и аЫЛ
/„ == (1 -!- К) CRg ln I 1+ - J L |
_ ---------- ^ ! |
ü |
a t~ ^<г*кі> |
Uv — AU — Uatim
CR,
£ n
Скачок напряжения AU по своей величине несколько мень
ше £„ЦІ|. Приближенію можно допустить, что |
AU -- |£ ff01|, |
тогда |
|
и Р -- 'jfOl - и. :&кр |
(9.2) |
tn - CRe |
Регулирование длительности импульса осуществляется, как правило, путем изменения регулирующего напряжения Чем больше это напряжение, тем больше длительность им
пульса (рис. 9.6). Нелинейность регулировочной характеристи
кой
Рис. 9.6
кн t„ — 9 (Up) характеризуется |
коэффициентом нелинейнос |
ти. который определяется по формуле |
dt„ |
dt-к |
dUp макс |
d u ; |
dt„ |
|
dUp |
■макс |
На основании формулы (9.1) находим
d tn |
( \ + K ) C R e |
|
äü'v ^ |
K t a -+ Up — MJ |
' |
тогда |
|
|
|
|
|
dtw I |
|
(1 |
+ |
K) C R , |
|
tiU P |
ИЛКС |
+ |
U p .МИН |
W ’ |
|
|
K E a |
|
|
|
dtH |
|
(1 -f |
K) CR. |
|
dUn |
чип |
|
^ |
р.макс |
A f / |
|
|
t /р.макс |
^р.мин |
|
£p = |
f |
f/p.M,Kc - |
Ш • |
Согласно (9.2) можно записать
^ р . М З К С |
- A l . M I t K C |
^ р . м и н |
^ н . м н н |
— °-----(_ |
|
Н ~ |
Uц ) ; К р |
CR, |
|
|
|
|
Еа |
, |
1 |
1+ |
UОккр |
CR, |
^ |
|
|
|
Учитывая последние выражения и то, что
КЕа » 6/р.м.ке — А£/ .
получаем окончательную формулу для коэффициента нелиней ности регулировочной характеристики
|
.\Ія |
U . мин |
(9.3) |
|
KCR„ |
|
|
|
где /( — коэффициент усиления. |
нелинейности оказывается |
|
При большом К коэффициент |
малым и, следовательно, линейность регулировочной характе ристики — высокой.
Фантастрон со связью по экранирующей сетке позволяет получить коэффициент нелинейности регулировочной харак теристики
ер ж 0,5 - Ы % .
§9.2. ЛАМПОВЫЙ ФАНТАСТРОН
СКАТОДНЫМ ПОВТОРИТЕЛЕМ
Рассмотренная выше схема фантастрона обладает одним существенным недостатком — большим временем восстанов ления исходного состояния t9 ~ "н CRa.
