ecosnos.ru |
Главная Селективные усилители частоты 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [ 17 ] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 указанных условиях нарастать по амплитуде до ограничения его лампой. Для выполнения условия баланса амплитуд необходимо, чтобы усиление каскада было равно ослаблению сигнала в цепи обратной связи. Для баланса фаз необходимо, чтобы в цепи обратной связи фаза сигнала поворачивалась на 180°. Так как ламповая схема поворачивает фазу тоже на 180°, окажется, чго сигнал, приходящий на сетку по цепи обратной связи, будет иметь ту же фазу, что и первоначально возникшее возмущение. Это обстоятельство накладывает определенные условия на выбор цепи обратной связи и способа включения ее в схему генератора. В самовозбуждающемся генераторе могут работать не одна, а две усилительные электронные лампы Каждая из ламп поворачивает фазу приходящего сигнала на 180°, результирующий же фазовый сдвиг составит 360°. Это значит, что напряжение на выходе и входе двухламповой схемы будет в фазе и она по условию баланса фаз будет самовозбуждаться при непосредственном соединении выхода со входом без применения особой цепи обратной связи. Важно отметить, что если в цепи обратной связи и в схеме генератора не используются селективные фильтры, то сигналы целого ряда частот, проходящих по цепям двухламповой схемы, поворачиваются по фазе на 360° и, следовательно, для них выполняется условие баланса фаз. При достаточном коэффициенте усиления схемы, обеюпечивающем баланс амплитуд, будут вы-полнятыся условия самовозбуждения для целого ряда частот. Форма выходных колебаний такого генератора будет резко отличаться от синусоидальной. Примером подобных генераторов служит широко распространенный генератор периодических импульсных колебаний-мультивибратор. Для получения в двухламповом генераторе синусоидальных колебаний в его схему необходимо включить некоторый селективный фильтр (четырехполюсник), который наилучшим образом пропускал бы сигнал одной частоты и значительно подавлял сигналы других частот При этом селективный четырехполюсник должен обеспечить нулевой сдвиг фазы выходного сигнала частоты fo по отношению к этому же сигналу на вхОде. ГЕНЕРАТОРЫ С КОЛЕБАТЕЛЬНЫМИ КОНТУРАМИ Широкое распространение имеют генераторы синусоидальных колебаний с колебательными контурами в качестве селективных элементов. Такие генераторы находят применение как в диапазоне радиочастот, так и в диапазонах звуковых и ультразвуковых частот. В предыдущем разделе было показано, что для получения синусоидальных колебаний некоторой частоты fo в двухламповом автогенераторе необходимо в его схему включить селективный фильтр, который значительно ослабил бы сигналы всех частот, за исключением одного, имеющего частоту /о Кроме того, сигнал частоты fo, проходя через селективный фильтр, не должен сдвигаться по фазе В этом случае обеспечивается условие баланса фаз для генерируемого сигнала частоты fo. в качестве такого селективного фильтра может успешно иоЛольз®ваться колебательный контур ЬкСк. Следовательно, если в двухкаскадный усилитель на сопротивлениях включить между первым и вторым каскадами параллельный колебательный контур и с выхода усилителя подать напряжение на его вход, то такой усилитель превратится в генератор синусоидальных колебаний При этом частота генерируемых колебаний будет равна резонансной частоте контура. Известно большое число различных вариантов схем генераторов с контурами LC. Однако все они могут быть отнесены в соответствии со способами включения контура в схему генератора и образования цепи положительной связи к нескольким характерным схемам. Рассмотрим кратко основные из них. Выполнение условия баланса фаз в одноламповом автогенераторе с колебательным контуром может быть достигнуто применением трансформатора, образованного из индуктивности контура Lk и катушки обратной связи Lcb (рис. 23,й). Величина напряжения на зажимах катушки обратной связи составляет: Uc. = ±Uk, (54) где М - коэффициент взаимоиндукции между катушками Lk и iLcb; Uk - амплитуда переменного напряжения на колебательном контуре. Отношение M/Lk в выражении (54) определяет коэффициент трансформации напряжения (величину обратной связи) с колебательного контура в цепь сетки Изменяя величину взаимной индукции М путем относительного перемещения катушек Lk и Lcb или же подбором количества витков катушки обратной связи, можно в широких пределах менять величину обратной связи и добиться выполнения условия баланса амплитуд. Двойной знак перед правой частью выражения (54) свч-детельствует о том, что с зажимов катушки обратной связи можно снимать напряжение в фазе или противофазе с напряжением на контуре. Соответствующим переключением концов катушки обратной связи устанавливают дополнительный сдвиг фазы сигнала в цепи обратной связи, равный 480°, чем достигается условие баланса фаз В схеме генератора с трансформаторной связью колебательный контур может включаться также и в сеточную цепь. При этом катушка связи включается в анодную цепь (см рис 22). В генераторах часто применяется также автотрансформаторная схема связи колебательного контура с цепью управляющей сетки лампы (рис. 23,6). Такую схему генератора называют индуктивной трехточечной, потому что анод, сетка и катод подключены к контуру в трех точках (а, с и /с). Из схемы (рис. 23,6) видно, что провода от анода и сетки лампы подключены к противоположным концам катушки контура. Благодаря этому достигается необходимый дополнительный фазовый сдвиг 180°. Величину обратной связи регулируют под- бором точки подключения к контуру провода, идущего от катода лампы. Чем -большее число витков катушек контура включено между точками с и к, тем больше величина положительной связи. Автотрансформаторная схема генератора по сравнению с трансформаторной конструктивно более проста, так как в ней отсутствует катуШка обратной связи. На рис. 23,в приведена трехточечная схема генератора с емкостной связью и параллельным питанием по постоянному Рис. 23 Схемы автогенераторов с колебательным контуром. а - с трансформатйрной связью; б - с автотрансформаторной связью, е - с емкостной связью. току. Электроды лампы в этой схеме подключены к колебательному контуру в таком же порядке, как и в предыдущей схеме, чем достигается выполнение условия баланса фаз. Величина напряжения, передаваемого из анодной цепи в сеточную, определяется из соотношения Для увеличения сеточного напряжения необходимо повышать величину отношения емкостей С1/С2, входящих в колебательный контур. Подбором этого отношения можно регулировать величину обратной связи и добиться выполнения условия баланса амплитуд. Для генерирования колебаний в диапазонах звуковых и ультразвуковых частот используются в основном генераторы с трансформаторной и автотрансформаторной связью. При наладке генератора может возникнуть затруднение в подборе величины положительной обратной связи, необходимой для баланса амплитуд. При недостаточной связи (ниже критической) генератор не будет возбуждаться Он по сути дела в этом случае представляет собой селективный усилитель с положительной обратной связью. Величина связи должна быть выбрана несколько больше |