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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.10.2024

Просмотров: 107

Скачиваний: 0

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

нообразном

процессе. Полагая

« c = c o n s t ,

на основании уравне­

нии (15.8) н

(15.10) получим

 

 

 

Д и..— — Д w r a

=

.

Уравнение

 

 

 

Д и а =

-

(15.22)

является уравнением динамической характеристики для лавинооб­ разного процесса. Оно показывает, что когда действует положи­ тельная обратная связь через трансформатор, то изменения на­ пряжений на аноде и на сетке лампы жестко связаны: рост на­ пряжения ие приводит к немедленному уменьшению иа и наобо­ рот.

Перейдем к построению динамической характеристики

анодно­

го тока ia=f

(iig, иа). На рис. 15.9 приведено семейство

статиче­

ских характеристик анодного тока

в координатах (/а , ия) для поло­

жительных

напряжений на сетке.

В начале прямого лавпнообраз-

Рис. 15.9. Построение динамической характе­ ристики анодного тока (для фронта импульсов).

.ного процесса л,ампа за.перга, и 'рабочая точка 'Наход-ится в точке

0. причем

Чтобы получить следующую точку 1

динамической характери­

стики, удобно задать приращение Д « г /

напряжения иа сетке

так,

чтобы точка 1 оказалась на статической

характеристике

us~ut\.

Поэтому полагаем

 

 

Д tfgi = Mgi £"g o.

32


Р и с .

Тогда приращение Д#а 1 находим из уравнения (15.22):

Следовательно,

 

 

 

иа1

= Еа

+ Д « а

 

Откладывая Д иа1 влшо

от

тода» 0 л ^восстаиавЛ'Иъая

партен-

дикуляр до пересечения со

статической характеристикой

ug = и%\,

находим точку /. Чтобы найти точку 2 динамической характери­

стики,

задаем

приращение

i % 2 .

Тогда согласно

уравнению

(15.22)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д иа2

 

г 6

- -

 

 

Далее

находим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«а2 =

"al + Д Ма2-

 

 

Последовательно

задавая

приращения 4и8 з, Д % 4 И 7. д., полу­

чаем следующие точки

динамической

характеристики,

которая

имеет вид

кривой

0 1 2 3 4 5 6.

 

 

 

При малых напряжениях на ано­

 

 

 

де она совпадает с линией

кри-

if

 

 

гического режима, так как сетка

 

 

 

теряет

свое

управляющее дейст­

 

 

 

вие по отношению к анодному то­

 

 

 

ку.

Таким

же

образом

может

 

 

 

быть

построена

динамическая

 

 

 

характеристика

сеточного

тока

 

 

 

'2 =

/ i ( " g >

" а )

(рис. 15.10).

 

 

 

 

Знание динамических характеристик анодного и сеточного то­ ков позволяет определить рабо­ чую точку блокинг-генератора

точку на динамических характеристиках, соответствующую М О - менту окончания прямого лавинообразного процесса. Очевидно, на

1 5 ж построение динамической характеристики сеточного т ° ' { а (для Фронта импульсов),

динамической характеристике блокинг-генератора (рис. 15.5) ра­ бочей точкой является точка V. Для определения рабочей точки воспользуемся уравнением (15.1) токов в обмотках трансформато­ ра.


Полагая, что при

прямом лавинообразном

процессе 4, = 0,

а также пренебрегая

током 1ц, получаем в рабочей

точке

 

/ . Р - ? Л " = 0.

(15.23J

Следовательно, приближенно рабочая точка может быть опре­ делена как точка пересечения динамических характеристик анод­ ного тока ia и приведенного сеточного тока qTls (рис. 15.11). На

Рис. 15.11. Определение рабочем точки (без нагрузки).

этом же

рисунке показано, как найти параметры

рабочей точки

а

/gu,

 

 

 

Максимальное

напряжение на

сетке

L / g u определя­

ется при помощи формул

X15.11) и

(15.12):

 

 

 

 

/ р .

 

« а м и н -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

USM

=

Urs \Eg(>\

<7т Ura

£"gol =

qT (Ea

ii.a „„,,) \Ego\.

 

 

Так

 

как

рабочая

точка,

как

правило,

 

лежит на ли-нли

критического

режима, то

анодный

ток

имеет

значение / а р <

/ а м

по

динамической характеристике.

 

 

 

 

 

 

 

Если

учесть токи iM и Ir,

то в рабочей точке

уравнение

для

токов в обмотках трансформатора

принимает

вид

 

 

 

 

 

 

 

А Р -

<7т4м =

Л . И- <7t /R,

 

 

(15.24)

где

/ ы

и

/ R — максимальные значения токов

iM и

/ V

 

 

Ток

/^

определяется

так (см. рис. 15.1):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/и =

 

 

 

 

(15.25)

 

Можно показать, что ток намагничивания

гм

изменяется по

за­

кону

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i» =

0 ,

0 2 /

a P

/ i : / a

 

 

(15.26)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

**а мин

 

 

 

 

34


Следовательно, при иа = иаиш, максимальная величина тока гм равна

/ м = 0,02/ а р .

Тогда уравнение токов в рабочей точке принимает вид

/ а р -

= 0,02/ а р + ЯГ-УР-.

(15.24')

Оно показывает, что учет влияния токов гы и J R приводит к пере­ мещению рабочей точки вправо (рис. 15.11). Так как правая часть уравнения (15.24') зависит от параметров рабочей точки / а р и Ugut то точное положение ее Р' может быть найдено методом по­ следовательных приближений либо путем графического построе­ ния. Однако смещение рабочей точки Р' относительно Р обычно невелико и при расчетах может не приниматься во внимание.

Как видно из рис. 15.11, уравнение токов (15.23) выполняется только в двух точках А и Р динамических характеристик. Значит, в течение прямого лавинообразного процесса, когда изображаю­

щая точка

перемещается

по

динамическим

характеристикам

от

А к Р,

анодный ток ia

превышает

приведенный сеточный

ток

qxis.

Это

обстоятельство

в

конечном

счете

и приводит к возник­

новению лавинообразного процесса. Следовательно, движение изо­ бражающей точки от А к Р происходит скачкообразно. Нетрудно доказать, что точка А является точкой неустойчивого равновесия, а точка Р — устойчива. Это предоставляется сделать читателю.

Влияние сопротивления нагрузки

До сих пор работа блокинг-геиератора исследовалась без уче­ та нагрузки. Если нагрузка активная, что имеет место в большин­ стве случаев, то характер физических процессов в схеме не ме­ няется. Однако учет сопротивления нагрузки /?н приводит к из­ менению положения рабочей точки на динамических характерис­ тиках и, следовательно, влияет на параметры генерируемых им­ пульсов.

Так как обычным требованием, предъявляемым к блокинг-гене- раторам, является получение импульсов, близких по форме к пря­ моугольным, то нагрузка подключается, как правило, либо к анод­ ной цепи лампы (рис. 15.12,а) либо при помощи третьей обмотки трансформатора (рж. 15.12,6). В первом случае на нагрузке по­ лучается импульс отрицательной полярности с положительным вы­ бросом, во втором случае импульс на нагрузке имеет либо положи­ тельную, либо отрицательную полярность (по отношению к «зем­ ле») в зависимости от того, заземляется начало или конец третьей обмотки.

Как видно из рис. 15.12,я, благодаря протеканию Тока г„ нагрузки уменьшается ток lra в анодной обмотке трансформатора по сравнению с анодным током ia, а именно:

35


что приводит к уменьшению амплитуд ( J T a и UTS напряжений на

обмотках трансформатора, определяющих амплитуды импульсов на

аноде и сетке лампы. Особенно это заметно, если нагрузка имеет

сравнительно

малое

сопротивление

(мощная

нагрузка), и

ток iH

велик. Такой

способ

подключения

нагрузки

целесообразно

приме­

нять, если

сравнительно велико.

а

 

в

Рис.

15.12. Присоединение нагрузки:

 

а — к анодной

цепи; б—при помощи третьей

обмотки

импульсного трансформатора;

в — включение RK

в катодную

цепь; г — включение

/ ? а в анодную

цепь.

Если подключить нагрузку при помощи третьей обмотки (рис. 15,12,6), то соответствующим подбором коэффициента трансфор­ мации от анодной обмотки к нагрузочной

* „ = 7 Г < 1

36

можно уменьшить ток нагрузки, приведенный к анодной обмотке. В этом случае получается достаточно большая амплитуда импуль­ сов даже при мощной нагрузке.

Существуют еще два способа подключения нагрузки. В схеме

(рис.

15.12,0) в цепи катода включается

небольшое

сопротивление

/?к .

С пего снимаются положительные

импульсы,

форма которых

определяется суммарным током лампы 4 + % - В схеме (рис. 15.12,г) последовательно с анодной обмоткой включено сопротивление Ra небольшой величины. В данном случае форма импульсов опреде­ ляется анодным током лампы.

Оба эти способа можно применять, если требуется получить на нагрузке импульсы небольшой амплитуды. При включении сравни­

тельно

большого сопротивления

/?к в схеме блокинг-генератора

(рис.

15.12,в) возникает сильная

отрицательная обратная связь

между анодной и сеточной цепями, что приводит к уменьшению коэффициента усиления Дг и срыву колебаний. Такой же резуль­

тат наблюдается и при

включении сопротивления

большой

величины (рис. 15.12, г).

В этом случае только часть

перепада на­

пряжения на аноде передается в сеточную цепь, что также приво­

дит к уменьшению

К.

 

В схемах

(рис.

15.12)

емкость С и сеточная обмотка включе­

ны иначе, чем

в основной

схеме (рис. 15.1). Однако это совершен­

но не влияет на процессы в блокинг-генераторс, так как сеточная

цепь представляет собой последовательный контур

и его

элемен­

ты можно включить в любом порядке.

 

 

 

 

Чтобы учесть влияние нагрузки, определим положение рабочей

точки

для наиболее

общей

схемы

(рис.

15.12,6). Уравнение токов

в трансформаторе

принимает вид

 

 

 

 

 

 

4

-

qTie

q„i„ =

iu

+

qriR-

 

(15.27)

В рабочей точке по

аналогии с (15.24)

издеем

 

 

 

А-

qJn

=

/« + 9 T A I ,

 

(15.28)

где максимальная величина тока нагрузки

 

 

Если

пренебречь

токами

/ ы и I r ,

то

уравнение

(15.28)

прини­

мает

вид

 

 

 

 

 

 

 

 

или

 

 

Лф

<?T^gM

Ai 0|

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4р = ? Л - +

 

 

 

(15-28')

Согласно уравнению (15.28') рабочая точка является точкой пересечения динамической характеристики анодного тока и дина­ мической характеристики суммарного тока

37