Реферат: Уравнение стационарного режима автогенератора и его анализ

Введение

Анализ стационарного режима автогенератора

Графический анализ стационарного режима автогенератора

Литература

Введение

Теория и техника генерирования гармонических высокочастотных колебаний в нынешнем виде сложилась не сразу. Она подготовлена усилиями ученых и инженеров всех стран мира и прошла в своем развитии ряд этапов. Как уже отмечалось в лекциях по данной теме, на смену дуговым генераторам незатухающих высокочастотных колебаний пришла электромашинная высокочастотная техника, с которой неразрывно связано имя Валентина Петровича Вологдина. Его высокочастотные электромашинные генераторы являлись надежным источником радиоколебаний на начальном этапе развития радиотехники.

В. П. Вологдин родился в 1881 году в бывшей Пермской губернии в семье инженера горного дела. Окончил Петербургский технологический институт в 1907 году. Первая русская машина высокой частоты была построена В. П. Вологдиным в 1912 году. Мощность ее составляла 2 кВт при частоте 60 кГц. Машина отвечала всем требованиям времени и превосходила, по оценкам специалистов, иностранные разработки. После Октябрьской революции В. П. Вологдин возглавил в качестве одного из научных руководителей вновь созданную Нижегородскую радиолабораторию. Здесь под его руководством были построены электромашины на 50, а затем на 150 кВт. В 1925 году последняя была установлена на Октябрьской радиостанции в Москве и обеспечивала связь с городами Европы и Америки.

Под руководством В. П. Вологдина были созданы и первые ртутные выпрямители мощностью до 10 кВт при напряжении 3,5 кВ для питания ламповых радиопередатчиков, а также большая работа была проделана по разработке других выпрямительных устройств.

В 1939 году В. П. Вологдин был избран членом-корреспондентом Академии наук СССР, не раз удостаивался Государственных премий СССР. Он первым награжден Золотой медалью им. А. С. Попова.

В. П. Вологдин умер 23 апреля 1953 года. Его имя носит научно-исследовательский институт токов высокой частоты, в котором ему пришлось работать в последние годы жизни.

Анализ стационарного режима автогенератора.

Сущность квазилинейного метода анализа

Как радиотехническое устройство генератор используется в режиме стационарных колебаний с постоянными их параметрами (амплитудой и частотой). При исследовании стационарного режима работы основными задачами являются:

- определение условий возникновения режима стационарных колебаний;

- определение амплитуды и частоты стационарных колебаний;

- оценка устойчивости автоколебаний (стационарных режимов).

При выполнении условий самовозбуждения в генераторе возникают автоколебания, и их амплитуда непрерывно растет (рис. 1).

Рис. 1. Возникновение и стабилизация колебаний в автогенераторе

Затем усилительный элемент (транзистор) входит в нелинейный режим и его усилительные свойства, вследствие ограничения выходного тока, падают, рост амплитуды колебаний замедляется, а затем прекращается вовсе, тогда наступает стационарный режим.

Выходной ток в силу нелинейности рабочей области АБ является негармоническим, но периодическим, имеющим частоту колебаний, равную резонансной частоте контура. Напряжение на контуре, при достаточно высокой его добротности, создается только первой гармоникой тока и является гармоническим.

Таким образом, в стационарном режиме нелинейный усилительный элемент можно рассматривать по отношению к контуру как источник первой гармоники, который поддерживает автоколебания в контуре. Схема замещения генератора по переменному току в стационарном режиме имеет такой же вид, что и в режиме самовозбуждения, с той лишь разницей, что теперь вместо следует считать среднюю крутизну усилительного элемента по первой гармонике выходного тока

где – комплексная амплитуда первой гармоники выходного тока усилительного элемента;

– комплексная амплитуда управляющего напряжения, под которым понимается напряжение на входе усилительного прибора трехполюсного типа или напряжение на нелинейном элементе двухполюсного типа ( в генераторе с трансформаторной обратной связью или в генераторе на туннельном диоде).

Метод расчета генератора, основанный на представлении нелинейного усилительного элемента в виде линейного со средними по первой гармонике параметрами, разработан русским академиком Ю. Б. Кобзаревым в 30-е годы и получил название квазилинейного метода. Он находит самое широкое применение в инженерной практике.

В общем случае средняя крутизна является комплексной величиной. Одной из причин появления фазового сдвига j_S между выходным током и управляющим напряжением может быть конечное время пролета носителей заряда в усилительном элементе. Кроме того, сдвиг по фазе j_S может быть обусловлен самой формой ограниченного выходного тока, из состава которого выделяется первая гармоника.

При анализе стационарного режима генератора принято за коэффициент обратной связи считать не

Так как , то и эквивалентную схему генератора с трансформаторной обратной связью представим, с учетом приведенных рассуждений, в следующем виде.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--