Большая техническая энциклопедия
2 7
A V W
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
ЛА ЛЕ ЛИ ЛО ЛУ ЛЮ

Ламповый автогенератор

 
Схемы ламповых автогенераторов различаются по способам построения цепи обратной связи, подачи питания и др. Автогенераторы могут быть одно-тактными и двухтактными. Нами была рассмотрена схема автогенератора с индуктивной обратной связью и с последовательным анодным питанием.
Определение параметров генераторных ламп по статическим характеристикам. В ламповых автогенераторах и генераторах с посторонним возбуждением в метровом и дециметровом диапазонах волн преимут щественно используются триоды металлокерамической и металло-стеклянной конструкции. Конструктивное выполнение большинства генераторных ламп, предназначенных для работы в импульсном режиме, предусматривает их использование в схемах генераторов с общей сеткой.
В ламповых автогенераторах импульсных передатчиков для создания напряжения смещения на управляющей сетке генераторной лампы применяются цепочки автоматического смещения, состоящие из сопротивлений и конденсаторов постоянной емкости.
Полупроводниковый автогенератор с трехточечной емкостной обратной связью ( а и его эквивалентная схема ( б. Мы рассмотрели ламповый автогенератор с одним видом обратной связи, а именно с трансформаторной. Не менее часто на практике встречаются два других вида обратной связи. При таких видах обратной связи схемы автогенераторов называют трехточечными в соответствии с числом точек, связывающих колебательный контур с усилительным звеном.
Обобщенная схема трехточечного автогенератора.| Одноконтурные автогенера то-ры. Большинство схем ламповых автогенераторов может быть сведено к обобщенной схеме, представленной на рис. 12 - 54, где сопротивления Zi представляют все активные и реактивные сопротивления, включенные между соответствующими электродами лампы.
Простейшая схема лампового автогенератора приведена на рис. 5.2, а. Колебательный контур автогенератора состоит из индуктивной катушки L и конденсатора С. Потери энергии в контуре учитываются с помощью сопротивления R. Источником постоянного тока является источник питания Еа. Его внешняя цепь состоит из колебательного контура и последовательно соединенного с ним триода. При возникновении анодного тока часть энергии источника питания поступает в колебательный контур. Чтобы энергия поступала в контур в виде отдельных порций синхронно с его колебаниями, необходимо создать импульсы анодного тока. Для этого часть переменного напряжения контура через катушку Lg подается на сетку триода, создавая необходимые условия работы автогенератора.
Рассмотрим основные схемы ламповых автогенераторов. Все они соответствуют обобщенной структурной схеме ( см. рис. 5.1) и отличаются в основном схемами цепей обратной связи.
Влияние изменения обратной. Такой режим работы лампового автогенератора называют режимом жесткого самовозбуждения.
Многие практические схемы ламповых автогенераторов работают в области отрицательных напряжений на сетке. При этом лампа работает без сеточных токов, и при анализе лампового автогенератора можно считать, что сопротивление участка сетка - катод лампы бесконечно велико. Поэтому при анализе транзисторного автогенератора следует учитывать шунтирующее действие входной цепи транзистора.
Схема генератора с кварцевой стабилизацией. Отличительной особенностью схем ламповых автогенераторов является наличие в цепи сетки положительной обратной связи. Это условие - условие баланса фаз - является первым необходимым условием самовозбуждения автогенератора.

Его называют также ламповым автогенератором. Кроме схемы рис. 15.40, а с колебательным контуром в сеточной цепи применяется схема и с колебательным контуром в анодной цепи. Все выводы § 15.55 распространяются и на схему с колебательным контуром в анодной цепи.
Его называют также ламповым автогенератором. Кроме схемы рис. 275 с колебательным контуром в сеточной цепи, применяется схема и с колебательным контуром в анодной цепи. Все выводы § 241 распространяются и на схему с колебательным контуром в анодной цепи.
Его называют также ламповым автогенератором. Кроме схемы рис. 9.40 с колебательным контуром в сеточной цепи, применяется схема и с колебательным контуром в анодной цепи. Все выводы § 9.55 распространяются и на схему с колебательным контуром в анодной цепи.
Его называют также ламповым автогенератором. Кроме схемы рис. 2 - 43 с колебательным контуром в сеточной цепи, существует схема и с колебательным контуром в анодной цепи. Последняя преимущественно и применяется на практике.
На рис. 8.17 а изображена схема лампового автогенератора с индуктивной ( трансформаторной) связью. При включении источников питания через лампу и контур LKCK в анодной цепи начинает протекать ток. При этом происходит заряд конденсатора Ск. Конденсатор, зарядившись за счет энергии источника анодного питания, начинает разряжаться на катушку индуктивности LK, и в контуре возникают свободные колебания ( см. гл. Частота свободных колебаний определяется параметрами контура.
Автогенераторы на транзисторах принципиально не отличаются от рассмотренных ламповых автогенераторов. Условия самовозбуждения - баланс амплитуд и баланс фаз, а также физические процессы при возникновении генерации остаются такими же. Схемные отличия определяются в основном необходимостью температурной компенсации, малыми входным и выходным сопротивлениями транзистора, его инерционностью.
Автогенераторы на транзисторах принципиально не отличаются от рассмотренных ламповых автогенераторов. Условия самовозбуждения - баланс амплитуд и баланс фаз, а также физические процессы при возникновении генерации остаются такими же. Схемные отличия определяются в основном необходимостью температурной компенсации, малой величиной входного и выходного сопротивлений транзистора, его инерционностью.
К вопросу об устойчивости генерации при жестком режиме. На рис. 9.12 представлены три разновидности схем одноконтурных ламповых автогенераторов, различающихся лишь цепями обратной связи.
В настоящее время для осуществления перестройки частоты транзисторных и ламповых автогенераторов применяют специальные полупроводниковые диоды - варикапы. В ряде случаев главным требованием к такому автогенератору является линейная зависимость частоты от модулирующего напряжения. В других случаях закон изменения частоты от модулирующего напряжения играет второстепенную роль - главным требованием является получение большой девиации частоты при сохранении определенного уровня выходной мощности. В этом случае требуемый закон модуляции реализуется путем соответствующего выбора формы модулирующего напряжения. Если нужно получить максимально возможную девиацию частоты, а уровень выходной мощности автогенератора существенной роли не играет, то рекомендация по проектированию такого автогенератора проста: следует проектировать контур автогенератора так, чтобы емкостью контура была лишь емкость варикапа. Амплитуда высокочастотных колебаний в этом случае должна быть по возможности меньше, чтобы полностью использовать перепад емкости варикапа при заданном изменении постоянного смещения на нем. На практике, однако, автогенератор должен отдавать в нагрузку определенную колебательную мощность. При этом уже нельзя рекомендовать уменьшение переменного напряжения на варикапе, так как это соответствует уменьшению колебательной мощности автогенератора.
Аналогичные уравнения были получены в работе [2] для лампового автогенератора с автосмещением. В упомянутой работе для исследования устойчивости стационарного режима автогенератора успешно применен метод фазовой плоскости. Такой подход к изучению работы автогенератора позволил наглядно продемонстрировать процессы в автогенераторе при разных параметрах схемы и начальных условиях.
Схема лампового генератора с посторонним возбуждением, выполненного с общим катодом.| Схема генератора с посторонним возбуждением, выполненного с общей сеткой. Условие ( П-6) должно выполняться при проектировании ламповых автогенераторов по схеме с общей сеткой.
Высокая стабильность частоты колебаний обеспечивается легче в случае применения ламповых автогенераторов и сравнительно труднее - в импульсных автогенераторах магнетронного типа.
Генераторы с самовозбуждением на транзисторах имеют ряд особенностей по сравнению с ламповыми автогенераторами. Основная особенность обусловлена зависимостью от частоты коэффициента передачи тока В. В результате этой зависимости возникает сдвиг фаз между напряжением возбуждения и первой гармоникой тока коллектора.

Сравним полученные условия устойчивости с результатами, полученными в [2] применительно к ламповому автогенератору.
Зависимость х от смещения при различных нагрузках. Исключение составляет отмеченная в [9] возможность при некоторых условиях ограничения амплитуды в ламповом автогенераторе за счет нелинейности емкости контура.
Все это относится к любым колебательным системам, в том числе и к ламповым автогенераторам. Поэтому ясно, что в известных нам ламповых схемах наиболее высокую стабильность частоты можно получить, используя двухконтурные автогенераторы, в которых один из контуров можно не связывать с нагрузкой ( тем самым не ухудшать его добротности) и изолировать от внешних влияний. Роль высокодобротных эталонных контуров в таких системах могут играть электромеханические резонаторы - пластинки кристаллов кварца.
Исследование устойчивости стационарных режимов будем проводить методом С. И. Евтянова, примененным им в работе [2] для исследования лампового автогенератора при кусочно-линейной аппроксимации статических характеристик лампы, при этом не предполагается кусочно-линейной аппроксимации статических характеристик транзистора.
Принципиальная схема LC-автогенератора на биполярном транзисторе.| Графики, поясняющие процесс установления коллекторного тока транзистора ( а, тока в емкостном элементе ( б и выходного напряжения ( в. В некоторых случаях ( большая выходная мощность, работа при высоких температурах или уровнях радиации) используют ламповые автогенераторы, но чаще автогенераторы строят на полупроводниковых приборах или интегральных микросхемах.
Схема многоконтурного лампового генератора. Электрическая схема высокочастотной установки состоит из следующих основных цепей [10]: цепи электропитания, высоковольтный выпрямитель, ламповый автогенератор, цепи управления, защиты и сигнализации. Ламповый автогенератор собран на двух параллельно работающих генераторных триодах типа ГУ-23А по схеме с общим катодом и емкостной обратной связью. В нагрузочный контур входят емкость и индуктор, которые с анодно-разделительными конденсаторами образуют анодный контур. В цепи обратной связи входят индуктивность и емкости. Грубая регулировка обратной связи осуществляется переключением числа витков индуктивности, а плавная - с помощью вакуумного конденсатора переменной емкости. Отрицательное постоянное смещение на сетке генераторной лампы создается за счет протекания постоянной составляющей сеточного тока по сопротивлению. Разделение постоянного и переменного тока в анодной и сеточной цепях обеспечивается разделительными емкостями и дросселями. Дополнительное сопротивление препятствует возникновению паразитных колебаний.
Схема многоконтурного лампового генератора. Электрическая схема высокочастотной установки состоит из следующих основных цепей [10]: цепи электропитания, высоковольтный выпрямитель, ламповый автогенератор, цепи управления, защиты и сигнализации. Ламповый автогенератор собран на двух параллельно работающих генераторных триодах типа ГУ-23А по схеме с общим катодом и емкостной обратной связью. В нагрузочный контур входят емкость и индуктор, которые с анодно-разделительными конденсаторами образуют анодный контур. В цепи обратной связи входят индуктивность и емкости. Грубая регулировка обратной связи осуществляется переключением числа витков индуктивности, а плавная - с помощью вакуумного конденсатора переменной емкости. Отрицательное постоянное смещение на сетке генераторной лампы создается за счет протекания постоянной составляющей сеточного тока по сопротивлению. Разделение постоянного и переменного тока в анодной и сеточной цепях обеспечивается разделительными емкостями и дросселями. Дополнительное сопротивление препятствует возникновению паразитных колебаний.
Из сравнения схемы, показанной на рис. 10.42, со схемой обычного автогенератора с колебательным [ контуром видно, что блокинг-генератор представляет собой вырожденный тип лампового автогенератора с индуктивной обратной связью, у которого емкости колебательных контуров сведены к минимуму, обусловленному междуэлектродными и монтажными емкостями С ] и С2, а обратная связь резко усилена применением трансформатора с железным сердечником. Чем меньше емкость обмоток трансформатора и другие шунтирующие емкости, а также чем меньше индуктивности рассеяния обмоток трансформатора, тем выше область частот, в которой выполняется фазовый баланс и, следовательно, тем более широкий спектр гармоник можно получить от блокинг-генератора.
Рассмотрение физических процессов возникновения самовозбуждения в автогенераторах на транзисторах показывает, что для них справедливы условия самовозбуждения в ламповых схемах, рассмотренные в § 23.1. При этом каждой схеме лампового автогенератора соответствует определенная схема транзисторного автогенератора.
Электрическая схема высокочастотной установки состоит из следующих основных цепей [10]: цепи электропитания, высоковольтный выпрямитель, ламповый автогенератор, цепи управления, защиты и сигнализации. Ламповый автогенератор собран на двух параллельно работающих генераторных триодах типа ГУ-23А по схеме с общим катодом и емкостной обратной связью. В нагрузочный контур входят емкость и индуктор, которые с анодно-разделительными конденсаторами образуют анодный контур. В цепи обратной связи входят индуктивность и емкости. Грубая регулировка обратной связи осуществляется переключением числа витков индуктивности, а плавная - с помощью вакуумного конденсатора переменной емкости. Отрицательное постоянное смещение на сетке генераторной лампы создается за счет протекания постоянной составляющей сеточного тока по сопротивлению. Разделение постоянного и переменного тока в анодной и сеточной цепях обеспечивается разделительными емкостями и дросселями. Дополнительное сопротивление препятствует возникновению паразитных колебаний.
Блок-схема импульсного модулятора.
В метровом диапазоне применяют мощные двухтактные ламповые автогенераторы. В дециметровом и сантиметровом диапазонах генераторы СВЧ выполняют на магнетронах и клистронах. В РЛС большой мощности генератор СВЧ имеет маломощный задающий автогенератор и несколько каскадов усиления мощности высокочастотных колебаний.
Многие практические схемы ламповых автогенераторов работают в области отрицательных напряжений на сетке. При этом лампа работает без сеточных токов, и при анализе лампового автогенератора можно считать, что сопротивление участка сетка - катод лампы бесконечно велико. Поэтому при анализе транзисторного автогенератора следует учитывать шунтирующее действие входной цепи транзистора.
Это имеет принципиальное значение, так как дает возможность, как и в случае низкочастотного автогенератора, рассматривать плоскость ( t / бтгй - Еб) как плоскость состояний ( фазовую плоскость) транзисторного автогенератора и применить к анализу устойчивости аппарат диаграмм срыва и смещения подобно тому, как это делалось [2, 3, 9] применительно к ламповому автогенератору.
Вообще говоря, предельный цикл может рождаться и при устойчивом фокусе. Но тогда внутри устойчивого предельного цикла должен существовать неустойчивый предельный цикл, окружающий устойчивый фокус. Подобный случай рождения предельного цикла при устойчивом фокусе был рассмотрен в работе [2] применительно к ламповому автогенератору. Не исключено, что аналогичный случай рождения предельного цикла может встретиться и в транзисторном высокочастотном автогенераторе. Вопрос о рождении и существовании предельных циклов в таком автогенераторе представляет собой самостоятельную задачу и здесь не рассматривается.
Последняя без принятия спец. Частота колебаний, генерируемых автогенератором, определяется, в первую очередь, резонансной частотой его колебат. Помимо этого, она зависит также от типа лампы ( ПП прибора) и от режима ее работы. Дестабилизирующие факторы воздействуют: 1) на индуктивность и емкость колебат. К 1 - й группе относятся мсханич. Воздействие темп-ры окружающей среды на генератор характеризуется величиной его температурного коэфф. Изменения частоты автогенератора за счет изменения темп-ры его деталей происходит значительно медленней, чем при воздействии механич. Наибольшее изменение теплового режима схемы и связанное с ним изменение частоты происходит при прогреве схемы лампового автогенератора в течение первых 15 - 20 мин.
Последняя без принятия спец. X 10 - saa длит, время ( неск. Частота колебаний, генерируемых автогенератором, определяется, в первую очередь, резонансной частотой его колебат. Помимо этого, она зависит также от типа лампы ( ПП прибора) и от режима ее работы. Дестабилизирующие факторы воздействуют: 1) на индуктивность и емкость колебат. К 1 - й группе относятся механич. Воздействие темп-ры окружающей среды на генератор характеризуется величиной его температурного коэфф. Изменения частоты автогенератора за счет изменения темп-ры его деталей происходит значительно медленней, чем при воздействии механич. Наибольшее изменение теплового режима схемы и связанное с ним изменение частоты происходит при прогреве схемы лампового автогенератора в точение первых 15 - 20 мин.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11