Файл: Специальные измерения в устройствах связи, автоматики и телемеханики..pdf

сто та вы ходного

н а п р я ж е н и я

ген ер ато р а

на б и ен и ях р авн а р азн о сти

ч астот д в у х

ген ер ато р о в

основны х

колебан и й .

Н а рис.

45, а

и зо б р аж ен

один

из

в ар и ан то в схем ы ген ер ато р а

осн овн ы х

к о л еб ан и й

ти п а LC. В

этой

схем е ч астота

ген ер и руем ы х

ко л еб ан и й о п р е д ел я е тс я

и н д укти вн остью

Lx

обм отки тр ан сф о рм а ­

то ра

Т р

и ем костью

С кон д ен сато ра,

со ставл яю щ и х

колеб ательн ы й

ко н ту р . Д л я

п о д д ер ж ан и я н езату х аю щ и х

колебан и й

в кон ту р необ­

ходим о

п о д авать

эн ерги ю ,

ком пенсирую щ ую

вн утрен н и е потери .

С этой

ц ел ью

ко л еб ател ьн ы й

кон тур

с в я за н и н д у к ти в н о

с сеткой

у си л и тел ь ­

ной

л ам п ы ,

б л а го д а р я

чем у эл ек тр и ч е ­

ски е к о л е б ан и я ,

возн и кш и е

в

ко н туре и

уси л ен н ы е

л ам п о й ,

во звр ащ аю тся

о б р ат ­

но. С о п роти вл ен и е

R c и

конденсатор

Сс

об есп еч и ваю т

необходим ую вели ч и н у

о т ­

р и ц а те л ьн о го

см ещ ен и я

на

сетке

л а м ­

пы.

Б л а г о д а р я

н али чи ю в

цепи

анода

с о п р о ти в л е н и я

R , зн ач и тел ьн о

п ревы ­

ш аю щ его вн у тр ен н ее со п ро ти влен и е

л а м ­

пы , и зм ен ен и я

последнего,

вы зы ваем ы е

д л и тел ьн о й

работой

или

сменой

лам пы ,

не

о к а зы в а ю т

сущ ествен н ого

в л и я н и я

на

частоту

ген ер и р уем ы х

колебан и й .

К ром е того,

со п ро ти влен и е

R

у л у ч ш ает

ф о рм у кол еб ан и й

н а п р я ж е н и я

основной

ч астоты ,

п о ск о л ь к у его

гарм он и ки

п р а к ­

ти ч еск и

им ею т

потери

то л ьк о

н а

этом

со п р о ти в л ен и и .

Н а

рис.

45,

б п о к азан а

сх ем а, в

которой

ко л еб ател ьн ы й

контур

п ерен есен

в

ц еп ь

сетки .

С хем а

ген ер а ­

то р а , п р е д ст а в л е н н ая н а

рис. 45, в, о тл и ­

на л а м п у

о сущ ествл ен а

не

через

тран сф орм атор,

а

через авто ­

тр ан сф о р м ато р А Т р .

Н а

устой чивость частоты

колебаний

ге н е р а ­

т о р а

в л и я ю т и зм ен ен и я

величи н ы н а гр у зк и

на

его

вы ходе,

поэто ­

м у м еж ду

ген ер ато р о м

и

н а гр у зк о й

вклю чаю т буф ерны й

у си л и ­

те л ь

с вы сокоом ны м

входом .

О дин

и з

р а с п р о ст р а н ен н ы х

ва р и а н то в схем ы

ген е р ат о р а

ти п а

R C о сн о ван

на

д в у х к а с к а д н о м

у си л и тел е

(рис.

4 6 ).

И зв естн о ,

что

н а п р я ж е н и е

перем енной

сл агаю щ ей

ан од н ого

т о к а на

вы ходе

у с и л и те л ьн о й л ам п ы

по

отнош ению

к перем енном у н ап р яж ен и ю на

ее вх о д е

сд в и н у то по

ф азе

на

180°,

п оэтом у д л я

подачи на сетк у

п ер во го к а с к а д а

н а п р я ж е н и я

0 Со

совп ад аю щ его

по

ф азе

с

н а ­

п р яж ен и ем

на с е тк е

Ü Cl,

н еобходим о

н а п р я ж е н и е ,

сним аем ое

с вы х о д а

л ам п ы

J I if

п о в е р н у ть

на

180°,

что

в

р ассм атр и в аем о й

схем е о с у щ е с т в л я е т с я

л ам п о й «/72.

К а к

видно

из схем ы , н а п р я ж е ­

ние

U a>t

с н я т о е

со в т о р о го

к а с к а д а

и

со вп ад аю щ ее по ф азе

с на-

п р яж ен и ем

Ù Cl,

п о д ается

н а п о тен ц и о м етр (д е л и те л ь

н а п р я ж е ­

н и я), в со ставе

к о то р о го

и м ею тся

д в а

к о н т у р а :

в

одном

с о п р о ­

ти вл ен и е R

и ко н д ей сато р

С

вк лю ч ен ы

п о с л е д о в а т е л ь н о ,

а

в д р у ­

гом п а р а л л е л ь н о . Е сл и

п р е н е б р е ч ь

н еб о льш о й

в ел и ч и н о й

с о п р о ­

ти в л ен и я к о н д е н с ат о р а

С х,

и м ею щ его

зн а ч и т е л ь н у ю

е м к о с т ь , т о

н ап р я ж е н и е

U Clt

п о д аваем ое

с д е л и т е л я

н а п р я ж е н и я

tn a

с е т к у

лам п ы Л х,

будет

р авн о

п

= 1 )

* 2

“

и

+

z 2

’

1

jw C

вели чи н а ко м п л ек сн о го с о п р о т и в л е н и я

Z2 м о ж е т б ы ть н а й д ен а

из вы р аж ен и я

1

_

1

,

- г

Х

"

«

+

/

■

о тк у д а

Z , =

-

R

-J- j(i)CR

1

этой ф орм улы

в ы т е к а е т , ч то

н а п р я ж е н и е

0 C l, сн и м аем о е

с п о ­

тен ц и ом етра,

б у д ет с о в п а д а т ь

по ф азе с

п е р в о н а ч а л ь н ы м

н а п р я -

Вб

л е н и е м

на с етк е 0 Cl

в том сл у ч а е , если

м ним ая ч асть зн а м е н а ­

тел я

в

п осл ед н ем

вы р аж ен и и

д л я

0 'Cl будет

р а в н а нулю ,

т.

е.

(ùCR —

u C R ~

0ТКУ^а

40 =

но

w

П0ЭТ0МУ

f

I

2tzR C

Т а к и м о б р азо м ,

у сл о ви е

ф аз,

необходим ое

д л я ген ерац и и

при

ко н к р етн ы х зн а ч е н и я х величин

R

и С, будет соблю дено то л ьк о

д л я

одной

частоты . Д л я

п ол у ч ен и я

от ген ер ато р а р яд а частот со п р о ти в ­

л ен и я

в п о сл ед о вательн о м и п ар ал л ел ьн о м

к о н ту р ах изм еняю т одно­

врем ен н о сту п ен ч ато ,

а ем кость конденсаторов

плавно,

чем

о сущ е ­

с тв л я ю т постепенны й

переход от одной частоты

к д ругой .

К о н с тр у к ­

врем енно п ер екл ю ч аю т

оба со п р о ти влен и я,

а

д ругой

одноврем енно-

и зм ен яю т

ем к о сть

обои х

конденсаторов.

В

схем е

ген ер ато р а

п редусм отрен а

о тр и ц ател ьн ая

о б р атн ая

с в я зь ,

о су щ еств л я ем ая

через

второй

дели тель

н ап р яж ен и я,

со ­

ставл ен н ы й из со п р о ти в л ен и я

R 3

и

терм и сто ра

Т .

П о ск о л ьк у

со ­

п р о ти в л ен и е

тер м и сто р а

с

увеличени ем

тока ум еньш ается,

цепь-

о б р атн о й

о тр и ц ател ьн о й с в язи

автом атически

уси ли вает

стаб и л ь ­

н ость

ам п л и ту д ы

н а п р я ж е н и я

на

вы ходе

ген ер ато р а,

а

та к ж е

и ск л ю ч ает

п е р е гр у зк у ген ер ато р а,

ко то р ая приводит

к

нелинейны м

и с к аж ен и ям .

Л ам п а

Л я

я в л я е тс я

первы м

каскадом

уси л и тел я

кол еб ан и й

ген ер ато р а .

Н а п р я ж е н и е

д л я полож ительной

обратной

с в я зи

м ож но

сн я ть с

со п р о ти вл ен и я

R 2 в цепи

катода

лам пы Л 3,.

к а к п о к а за н о п у н кти р н о й

л и н и ей , п о ско л ьку

н ап р яж ен и е U K со в ­

п ад ает по ф азе с н ап р я ж ен и ем

Ü at ■

Б л о к -с х е м а ген ер ато р а

на би ен и ях

и зо б раж ен а

на рис. 47. Н а ­

п р я ж е н и е с частотой

F

на

вы ходе рассм атри ваем ого

ген ер ато р а

по ­

л у ч а е тс я к а к

р е зу л ь т а т

ам пли тудной

м одуляц и и

н ап р яж ен и й

д ву х

ч астот fi и fs, подаваем ы х на м оду л ято р М

от ген ераторов основны х

кол еб ан и й

Г г и

Г 2. Н а

вы ходе м о д у л ято р а,

кром е гар м о н и к о сн о в ­

ны х частот,

им еется

р азн о стн ая частота

F

=

fi —

fa,

су м м ар н ая

частота Д

-f- f2 и р я д д р у ги х

ком би нац ионны х

частот. Ф и л ьтр

н и ж ­

них ч астот Ф Н Ч

п р о п у ск ает то л ьк о к о л еб ан и я с частотой

F =

fi

—

— fs,

к о т о р а я

я в л я е т с я частотой ген ер ато р а

на

б и ен и ях . П р ед п о л о ­

ж и м ,

что

ген ер ато р

/Д

им еет н астр о й к у

на

одну

неизменную -

часто ту ко л еб ан и й

fi,

а

д и ап азо н н ы й

ген ер ато р

Г 2 д о п у с к ае т

п л а в ­

ное и зм ен ен и е частоты от fi до (fi— F m), тогд а ч астота

ген ер ато р а

на

б и ен и ях б уд ет и зм ен я ться

от

н у л я

до

м акси м альн ой

величины

F m,

п о ск о л ь к у

fi

—

fi

=

0,

a

fi —

(fi

—

F m)

=

F m.

В ген ер ато р е

кач аю щ ей ся

частоты

частота

колебаний

н а п р я ж е ­

дическим п овторен и ем

прой ден н ого д и ап азо н а

при

неизм енной,

ам п л и туд е к о л еб ан и й .

Д л я

п ол у чен и я та к и х

ч астотн о -м од ули ро -

ван н ы х ко л еб ан и й

необходим о периодически

и

п л авн о и зм ен ять

и н д укти вн ость и ли

ем кость

ко л еб ател ьн о го

к о н ту р а

ген ер ато р а .

О су щ ествлен и е

этой

за д ач и

м о ж ет

быть

д о сти гн у то

р а зл и ч н ы м и

-способами. Н а

рис.

48 п р ед ставл ен а

одна

из

в о зм о ж н ы х

схем м а г ­

нитного

м етода частотн ой

м о д у л я ц и и ;

в этой

сх ем е и н д у к ти в н о с ть

•регулируется

изм енением

степ ен и

н асы щ ен и я т р а н с ф о р м а т о р о в

T p i и Т р г, обм отки ко то р ы х

L i и

Lz в х о д я т

в с о став к о л е б а т е л ь н о г о

ко н ту р а .

О ба

тр ан сф о р м ато р а

им ею т

о д и н а к о в ы е э л е к т р и ч е с к и е

п арам етры , их

п од м агн и чи ваю щ и е обм отки

I

соед и н ен ы

в

п р о т и в о ­

ф а зе , чтобы

и склю чи ть

п ереход

эн ер ги и

с к о л еб ател ьн о го

к о н ту р а

м , - Ъ

е7&

г г

«

Индикатор

Рис.

47

в ц еп ь

п о д м агн и ч и ван и я . С тепень

н асы щ ен и я

сер д еч н и ко в

у п р а в ­

л я е т с я

током

п и лоо б разн о й

ф орм ы ,

п о ступ аю щ и м

о т о тд ел ьн о го

ген ератора

в п одм агничи ваю щ ие

обм отки

через

точ ки

а

и

б.

П ри н ц и п дей стви я

ген ер ато р а п и л о о б р азн ы х

н а п р я ж е н и й р ассм о т ­

р ен в

§

56 .

Ч тобы

в

ген е р ат о р е к а ч а ю щ е й ­

с я

частоты

об есп еч и ть

п ер и о д и ­

ческие

о тк л о н е н и я

к о л еб ан и й

на

о п р ед ел ен н у ю

вел и ч и н у

в обе с т о ­

роны о к о л о

лю бой

за д ан н о й с р е д ­

ней

ч астоты

fzf

со б и р аю т

с х е м у ,

ан ал о ги ч н у ю

схем е д и а п а зо н н о ­

Рис.

49

го

ге н е р ат о р а ,

р аб о таю щ его

по

м етоду

б и ен и й .

Н а

б л о к -с х е м е

ген ер ато р а

к а ч аю щ ей ся

ч асто ты

'(рис.

49)

п р и н я ты

след ую щ и е

об о зн ач ен и я:

Г д —

д и а п а зо н н ы й

ген ератор

с р у ч н ой

н астр о й к о й

на

за д ан н у ю

ч асто ту ,

Г П Н

—

ге ­

н ератор

п и л о о б р азн о го

н а п р я ж е н и я , Г Ч М

—

ге н е р ат о р

ч асто тн о -

м одули рован н ы х к о л еб ан и й ,

М — ам п л и ту д н ы й м о д у л я т о р , Ф Н Ч —

ф и л ь т р

н и зк и х ч астот,

У —

у с и л и т е л ь . П у с т ь

на

м о д у л я т о р

М

о т

ген ер ато р а

Г Л

п о д ается

н а п р я ж е н и е

с ч асто то й

f 0,

а

о т ге н е р а т о р а

Т Ч М

—

н а п р я ж е н и е

с

частотой,

и зм ен яю щ ей ся

п е р и о д и ч е с к и

и

п л авн о

в п р е д ел а х

о т f i до fz. Т о гд а н а

в ы х о д е

м о д у л я т о р а п о л у ч и м

н ап р яж ен и е, ч астота

к о то р о го то ж е п ер и о д и ч еск и

и п л а в н о

б у д ет

■изменяться

в д и а п а зо н е о т (f0 —

fi)

до

(f0 — /2). П е р е х о д

о т

о д н о го

•спектра

к ач аю щ и х ся

ч асто т

к д р у го м у о с у щ е с т в л я е т с я

с о о тв ет с т ­

вую щ ей

н астро й ко й

ге н е р ат о р а

Г л.

П р и н ц и п

д ей стви я

ш ум ового

ген ер ато ра -зум м ер а

известен

и ?

к у р са

тел еф о н и и . Д л я

обесп ечен и я н а п р я ж е н и я с частотн ой

х а р а к ­

тер и сти к о й ,

соответствую щ ей м и кроф он у на

вы ходе зум м ера,

в к л ю ­

чаю т ч астотн о -зави си м ы й

к о н ту р .

§ 34.

Л ам п о в ы й

и зм ер и тел ь н ы й ген ер ато р Л И Г -150-11

И з у п р ощ ен н ой

п р и н ц и п и ал ьн ой

схем ы

ген ер ато ра

Л И Г -150-11

(рис.

50) видн о,

что

в

осн ову

его

работы полож ен

м етод бие­

ний .

О ди н

ген ер ато р

основны х

колеб ан и й

собран на

л ам п е

Л \

и

настроен

на ф и к си р о ван н у ю ч асто ту

650 кгц; частоту второго гене­

р а то р а ,

раб отаю щ его н а л а м п е Л г,

м ож но п л авн о и зм ен ять о т 500-

схем е на

л а м п а х Л 3 и Л \ у м ож но получить н а п р я ж е н и е

с

частотой:

о т 0 до

150 кгц . У сл о в и ям

и зм ерен и й соответству ет ли ш ь н а п р я ж е ­

ние с ч астотой

к о л еб ан и й о т 0,2 5 0 до

150 кгц . Ч е р е з ф и льтр н и ж н и х

ч астот

Д -3 0 0

ген ер и ру ем ы е к о л еб ан и я

п оступ аю т

на

к а с к а д

п р ед в ар и тел ьн о го у с и л ен и я , соб ран н ы й н а л ам п е Л ь, и

оконечны й

д в у х так тн ы й у с и л и те л ь , р аботаю щ и й

на л а м п а х Л 0 и Л ?. В ы х о д н у ю

м ощ ность

ге н е р ато р а

р е гу л и р у ю т

сдвоенны м и потенциом етрам и

# 10 и # 10. Д л я

к о н т р о л я у р о в н я на вы ход е ген ер ато р а п редусм отрен

у к а з а т е л ь

м ощ н ости,

в со став к о то р о го вх о д и т стр ел о ч н ы й

п р и б о р

V2 м агн и то эл ек тр и ч еск о й

систем ы

ти п а

М -494, гр ад у и р о в ан н ы й