Диаграммы срыва

При принудительном изменении смещения точка равновесия будет переходить по линии управляющего сопротивления с одной колебательной характеристики на другую. Естественно, будут изменяться и U_вх и I_вых1. Получающиеся при этом зависимости принято называть диаграммами срыва. На рис.3.1 представлены диаграммы срыва, построенные для двух значений SR_y, где - суммарный коэффициент передачи.

При (рис. 3.1,а) колебания в АГ возникают в режиме мягкого самовозбуждения как только напряжение смещения Е_см превысит Е_см0. При этом на начальном участке диаграммы в области недонапряженного режима U_вx и Е_см связаны линейной зависимостью. Таким образом, на на­чальном участке - прямая линия, наклон которой определяется значением SR_y. Ограничение амплитуды колебаний при каждом конкретном значении E_см может осуще­ствляться только за счет уменьшения угла отсечки с ростом U_ex, а значения угла отсечки в ста­ционарном режиме лежат в пределах 90° <  < 180°. При больших значениях Е_см, а значит и U_вx АЭ переходит в перенапряженный режим и в импульсе выходного тока появляется провал, препятствующий росту его первой гармоники. Поэтому дальнейшее увеличение Е_см вызывает лишь незначительное возрастание U_вx. Приближенно можно считать, что , где - напряжение источника питания выходного электрода АЭ.

При (рис. 3.1,б) колебания в АГ возникают также при E_см=E_см0, но огра­ничение амплитуды нарастающих колебаний теперь осуществляется только за счет перехода АЭ в перенапряженный режим. Поэтому U_вx возрастает скачком до значения, близкого к , и при дальнейшем увеличении Е_см лишь незначительно изменяется. Если после возникновения колебаний начать принудительное уменьшение Е_см, то срыв колебаний наступит при таком смещении Е_ср. меньшем Е_см0, при котором нарушится устойчивость ба­ланса амплитуд, т.е. тогда, когда соответствующая колебательная характеристика станет каса­тельной к линии управляющего сопротивления. Таким образом, на диаграмме срыва появится область гистерезиса, ширина которой будет возрастать с ростом SR_y. Зависимость на рис. 3.1,б соответствует режиму «жесткого» самовозбуждения.

a б

Рис. 3.1. Характер зависимости амплитуды колебаний от величины для мягкого (а) и жесткого (б) режимов

Для «мягкого» режима смещение больше, чем для «жесткого», поэтому жесткий режим более экономичен. Недостаток «жесткого» режима – невозможность самовозбуждения. По этой причине применяют цепи автосмещения, позволяющие обеспечить старт генератора в «мягком» режиме, а при увеличении амплитуды колебаний – перевести генератор в «жесткий» режим.

Реализация цепи автосмещения и результирующая колебательная характеристика АГ с автосмещением изображены на рис.3.2.

Чтобы напряжение успевало следить за изменением амплитуды колебаний постоянные време­ни цепей автоматического смещения и должны быть меньше постоян­ной времени колебательной системы где - нагруженная добротность колебательной системы; - частота генерируемых колебаний. Если цепочка автоматического смещения обладает большой постоянной времени, АГ перехо­дит в режим прерывистой генерации. В этом случае при возникновении колебаний их амплитуда быстро нарастает до значения . Затем начинается заряд конденсаторов цепей автоматическо­го смещения и постепенное уменьшение и до тех пор, пока напряжение смещения между базой и эмиттером не достигнет значения , при котором наступает срыв колебаний. После того как колебания прекращаются, начинается разряд конденсаторов и и напряжение постепенно возрастает. При достижении смещением значения колебания в АГ возникают вновь и процесс повторяется. На рис. 3.3. показано перемещение рабочей точки АГ на семействе колебательных характеристик при прерывистой генерации. В приведенном на данном рисунке примере , а .