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
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
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>р - |
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 |
9н 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