Файл: Виглин, С. И. Генераторы импульсов автоматических устройств учеб. пособие.pdf

туации анодного тока приводят к изменениям напряжений на эле­

ление нарастающего процесса, в результате которого и возникают автоколебания. Такие же флу-ктуационные 'изменения, приводя­ щие к возникновению автоколебаний, наблюдаются и в любых неэлектрнческих автоколебательных системах.

Таким образом, для возникновения автоколебаний необходимо, чтобы состояние равновесия было неустойчивым. Однако этого ус­ ловия недостаточно, чтобы судить об устойчивости колебаний, их амплитуды п периода. Благодаря свойствам нелинейного регули­ рующего устройства — клапана нарастающий процесс прекраща­ ется и устанавливаются стационарные колебания. Следовательно, установление автоколебаний обеспечивается, с одной стороны, не­ устойчивостью состояний равновесия автоколебательной системы и, с другой стороны, свойствами клапана и цепи обратной связи, которая управляет его работой.

§ 14.2. О Б О Б Щ Е Н Н А Я С Х Е М А Г Е Н Е Р А Т О Р А Р Е Л А К С А Ц И О Н Н Ы Х К О Л Е Б А Н И Й . У С Л О В И Я С А М О В О З Б У Ж Д Е Н И Я

Чтобы выяснить принцип работы и условия самовозбуждения генератора релаксационных колебаний, рассмотрим обобщенную схему релаксационного генератора (рис. 14.3). На входе усилите-

ля-осраничи-теля включен емкостный релаксатор, состоящий ив ем­ кости С и сопротивления R, с которого напряжение подается на усилитель. Релаксатор играет роль колебательной системы в функ­ циональной схеме (рис. 14.2).

9

Усилитель-ограничитель выполняет в схеме функции источника питания, сообщающего запас энергии, и клапана, регулирующего приток энергии к релаксатору. Так как напряжение на входе уси­ лителя-ограничителя определяется релаксатором, а с выхода его

В отличие от статической ди­ намическая характеристика сни­ мается при замкнутой обратной связи. Значит, она характеризует не только свойства самого усили­ теля-ограничителя, но и учитыва­ ет весь комплекс процессов, про­ текающих в релаксационном ге­

нераторе. Динамическая характеристика будет построена позже, после исследования процессов в схеме.

Представим себе, что статическая характеристика усилнтеля- с-гра>к.ичителя имеет вид, показанный >на рис, 14.4. Здесь считается, что коэффициент усиления

10

Как мы увидим из дальнейшего изложения, 'Применение усили­ теля с положительным коэффициентом усиления существенно для обеспечения самовозбуждения автогенератора. Конкретные схемы усилителей-ограничителей, имеющих характеристики, подобные приведенной на рис. 14.4, будут рассмотрены ниже.

Для различных конкретных схем релаксационных генераторов статическая характеристика может быть смещена как вдоль оси

заряжен до напряжения', -имеющегося «а '.выходе уеилителя-огра- ннчител'я, что :и 'приводит 'к прекращению тока "в релаксаторе.

Выясним условия, итри которых описанное состояние равнове­

будет испытывать флуктуации. Пусть за счет флуктуации напря­ жение « в ы х скачком возросло на величину Л мВ Ь | Х . Этот скачок немедленно будет передан на /?в ы х в релаксатор. Так как напря­

Это равенство показывает, что для скачков напряжений иа обклад­ ках конденсатора последний представляет собой короткое замы­ кание. Уравнение (14.5) характеризует действие обратной связи в рассматриваемой схеме и его называют уравнением обратной свя­ зи. Геометрически эта зависимость имеет вид прямой линии, ко­ торая носит название линии обратной связи,

11

Из формулы (14.5) видно, что наклон линии обратной связи определяется коэффициентом

tr А ^НХ _ 1

Л»6|> — 7Гг7'" ~"

ГЬри 'равонснвг масштабов по осам ординал* 'и абсцисс Л'И-нпи обратной связи располагается под углом 45° к осям и проходит через точку, соответствующую состоянию равновесия системы.

Предположим, что коэффициент усиления К<\. Тогда под дей­ ствием скачка напряжения на входе А и п х возникает новый ска­ чок напряжения на выходе усилителя

* Следует обратить внимание, что неравенство К < 1 имеет алгебра­ ический смысл, так как при К < 0 состояние равновесия также устойчи­ во . (см. учебное пособие «Электронные усилители автоматических устройств», гл. 6),

12