Реферат: Базовые схемы режимов самовозбуждения
Введение
Сравнительный анализ режимов самовозбуждения генератора
Автогенератор с трансформаторной обратной связью
Автогенератор на туннельном диоде
Обобщенная схема трехточечного генератора
Заключение
Литература
Введение
Проведя сравнительный анализ режимов самовозбуждения автогенератора, отметив достоинства и недостатки этих режимов, необходимо акцентировать внимание на совмещении их достоинств в автоматическом смещении путем анализа конкретных схем его обеспечения.
Рассматривая базовые схемы автогенераторов с применением трансформаторов и туннельных диодов, особое внимание следует уделить на понимание курсантами физических процессов, происходящих при самовозбуждении и работе генераторов, а также сделать опору на изученные теоретические основы автоколебаний.
Первый патент на трехточечную схему выдан инженеру американской фирмы "Вестерн электрик" Р. Хартлею (1975 г.), имя которого она носит в радиотехнической литературе. Это индуктивная трехточка. В схеме Хартлея обратная связь изменяется путем перемещения точки присоединения катода по виткам катушки индуктивности контура. В 1918 году инженер той же фирмы Э. Колпитц запатентовал схему лампового генератора с емкостной обратной связью. Схемы Хартлея и Колпитца являются основными схемами автогенераторов и прототипами всех исторически более поздних автогенераторов.
В конце первой мировой войны в ламповой технике генерирования незатухающих колебаний были сделаны попытки использовать внутриламповые емкости. Положительная обратная связь через емкость сетка-анод триода, с которой боролись в радиоприемниках, здесь оказалась полезной. Одна из ранних схем такого типа имела два контура – один в анодной цепи, другой – в сеточной цепи и была эквивалентна индуктивной трехточке. Колебания возникали, когда контуры были несколько расстроены относительно частоты генерации и имели индуктивное сопротивление. Эта схема нашла применение на коротких волнах в радиолюбительской практике 20-х годов. Позднее появились другие варианты двухконтурных генераторов. Важно подчеркнуть, что все они сводились либо к индуктивной, либо к емкостной трехточкам. Принципы построения ламповых генераторов сохранились до наших дней, несмотря на то, что элементная база шагнула далеко вперед (от лампового триода до интегральных микросхем).
Сравнительный анализ режимов самовозбуждения генератора
Проведем сравнительный анализ режимов самовозбуждения, используя при этом различные характеристики автогенератора.
Мягкий режим.
Если рабочая точка находится на участке характеристики i K (u БЭ ) с наибольшей крутизной, то режим самовозбуждения называется мягким.
Проследим за изменениями амплитуды тока первой гармоники в зависимости от величины коэффициента обратной связи К ОС . Изменение К ОС приводит к изменению угла наклона a прямой обратной связи (рис.1)
а) б)
Рис. 1 Мягкий режим самовозбуждения
При К ОС = К ОС1 состояние покоя устойчиво и генератор не возбуждается, амплитуда колебаний равна нулю (рис. 1 б). Величина К ОС = К ОС2 = К КР является граничной (критической) между устойчивостью и неустойчивостью состояния покоя. При К ОС = К ОС3 > К КР состояние покоя неустойчиво, генератор возбудится, и величина Im 1 установится соответствующей точке А. При увеличении К ОС величина первой гармоники выходного тока будет плавно расти и при К ОС = К ОС4 установится в точке Б. При уменьшении К ОС амплитуда колебаний будет уменьшаться по той же кривой и колебания сорвутся при коэффициенте обратной связи К ОС = К ОС2 < К КР .
В качестве выводов можно отметить следующие особенности мягкого режима самовозбуждения:
- для возбуждения не требуется большой величины коэффициента обратной связи К ОС ;
- возбуждение и срыв колебаний происходят при одном и том же значении коэффициента обратной связи К КР ;
- возможна плавная регулировка амплитуды стационарных колебаний путем изменения величины коэффициента обратной связи К ОС ;
- как недостаток следует отметить большое значение постоянной составляющей коллекторного тока, что приводит к малому значению КПД.
Жесткий режим.
Если рабочая точка находится на участке характеристики i K = f (u БЭ ) с малой крутизной S < SMAX , то режим самовозбуждения называется жестким.
Проведем анализ режима (аналогично мягкому режиму самовозбуждения) по колебательной характеристике автогенератора Im 1 = f (Um БЭ ) и характеристике Im 1 = f (К ОС ), представленных на рисунках 2 а) и б) соответственно.
а) б)
--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--