Электроника и электротехника. Шпаргалка

В случае работы лампы с непрерывным анодным током этот ток содержит постоянную составляющую Iа0 и переменную составляющую Iа1 cos ωt, совпадающую по фазе с переменным напряжением на сетке.

При работе лампы с отсечками тока анодный ток содержит, кроме постоянной составляющей Iа0, переменные составляющие с частотой сеточного напряжения Iа1 cos ωt и более высокими частотами:

Iа2 cos 2ω t ... Iаn cos nωt .

Как известно, при настройке колебательного контура на частоту f0 его сопротивление имеет максимальную величину Z0 = R0  для тока этой частоты. Сопротивление контура при частоте nf0  (в n раз большей резонансной) составляет:

где d – затухание контура.

Для постоянной составляющей анодного тока сопротивление контура практически равно нулю.

При колебаниях с непрерывной кривой анодного тока переменная составляющая этого тока создает на контуре напряжение u = Iа1R0  cos ω0t. В других режимах, несмотря на протекание анодного тока в виде синусоидальных импульсов, напряжение на контуре изменяется непрерывно. Оно определяется первой гармонической составляющей анодного тока. Высшие гармонические составляющие напряжения на контуре практически не создают, так как сопротивление контура для них очень мало. Поэтому на контуре создается гармоническое напряжение частоты.

Попеременное напряжение заданной частоты f0  можно подавать на сетку лампы генератора от постороннего источника гармонических колебаний или из анодной цепи этой же лампы. От постороннего источника напряжение подается в генераторах независимого возбуждения, являющихся, по сути дела, резонансными усилителями мощности, а из анодной цепи – в генераторах с самовозбуждением или в автогенераторах. 

83. ГЕНЕРАТОРЫ С САМОВОЗБУЖДЕНИЕМ НА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ТРИОДАХ

В автогенераторах на полупроводниковых триодах используют обратную связь по току. Самовозбуждение генератора возможно, только если коэффициент усиления по мощности полупроводникового триода на данной частоте больше 1.

Самовозбуждение легко получить в генераторах типа LС, собранных по схеме с общим основанием или общим эмиттером, причем у генератора, собранного по схеме с общим основанием, напряжение на выходе должно совпадать по фазе с напряжением на входе, а у генератора с общим эмиттером эти напряжения должны находиться в противофазе.

При работе на высокой частоте параметры полупроводникового триода становятся комплексными величинами вследствие влияния собственной емкости р-n-переходов и других причин. Поэтому меняются фазовые соотношения между токами эмиттера и коллектора.

В этом случае цепь обратной связи должна быть построена таким образом, чтобы создавать сдвиг по фазе между выходным током триода и выходным током цепи обратной связи, равный по величине и противоположный по знаку сдвигу фаз между входным и выходным токами триода.

На рисунке 85 приведены две схемы генераторов с самовозбуждением, построенные на полупроводниковых триодах с общим эмиттером.

Положительный постоянный потенциал на эмиттере и отрицательный на коллекторе относительно основания создаются путем подбора сопротивлений R3, R2, R1.

В схеме (рис. 85а) параллельный контур L1C1 представляет собой нагрузку в цепи коллектора, а в схеме (рис. 85б) те же элементы L1 и C1 образуют последовательный контур.

Соотношение емкостей-конденсаторов С2 и С3 определяет величину напряжения обратной связи. Эти генераторы создают колебания с частотой до 2 мГц.

Генерируемая частота у них зависит от напряжения источника питания и изменяется на 0,01% у генератора, собранного по первой схеме, и на 0,001% у генератора, собранного по второй схеме, при изменении напряжения на 1 В. 

Рис. 85. Схемы генераторов на полупроводниковых триодах:

а) с параллельным контуром;

б) с последовательным контуром 

84. ГЕНЕРАТОРЫ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ НА БИЕНИЯХ

В ряде устройств, связанных с геофизической разведкой, лабораторными исследованиями, измерительными схемами, применяются генераторы гармонических колебаний звуковых частот (10—30 Гц  / 15 – < 20 кГц).

Рассмотренные генераторы типа LС мало пригодны для генерации колебаний звуковых частот, так как при этих частотах колебательный контур должен обладать очень большой индуктивностью L или емкостью С.

В первом случае одновременно с L растет активное сопротивление контура R, а добротность контура Q  = ω0L / R при этом убывает.

Во втором случае рост емкости уменьшает величину характеристического сопротивления контура

, что также приводит к снижению добротности. Уменьшение добротности контура приводит к уменьшению стабильности частоты генератора. Перестройка контура для изменения частоты в пределах указанного диапазона требует плавного изменения индуктивности или емкости в 104—106 раз.

Рис. 86. Структурная схема генератора на биениях:

а) гетеродин с постоянной частотой;

б) гетеродин с переменной частотой;

в) преобразователь частоты; г) усилитель