Радиотехнические цепи и сигналы. Ч. 2 Нелинейная радиотехника

– Квыяусловненсамовозбуиюй

ждения

истациеме

онарежиманого

20

Кл

4КОНТРОЛЬНАЯРАБОТА

№3. LC

-АВТОГЕНЕРАТОР

1Выбрать. смещениеU

0 всерединелинейногоучастка

ВАХ,соответствующеемягкомурежимуво

збуждения.

2Определить. крутизнуS

0 вэто(Sйчке

0=i/u).

и-

3По.известным

параметрамнагрузкизадан( №2)рассче

татькритическоезначениекоэффициентаобратнойсвязиК

ос,с о-

ответствующеемягкорежимусамовозбуждения.

4Выбрать. смещениеU

0=U′ 0,соответствующеежесткому

режимусамовозбуждения,определитьграфическикр

утизнуS

0 в

это.йчке

5Рассчит. критическоезнкоэффициентатьчение

братной

связиК

ос дляжесткогорежимасам

овозбуждения.

6Исп. колебательныеьзуяхарактеристикиI

m1=f(Um)р( и-

сунки2.2задания3.4№2),построитьграфикизависимости

а-

ционарнойамплитуды

Uст отвеличиныобратнойсвязивелич(

и-

нывзаимоиндукцрежимовМ)дляжесткогогкогосам

о-

возбуждения.

Методическиеуказания

Автогенерназывэлектронноеустройствоаютором,сл

у-

жащееисточникколебзадфано. рмыийной

Некоттеорииеоснгармовы

ническихавтогенераторов

высокихчастотусловно( f>10кГц)наосновепринципаполож

и-

тельнойобратнсвязиможноп рисункомяснитьй3.1 [1].

.

.

Uвых

K y

.

Uвх

.

.

Kос

U ос

Символ

.

K представляпередаточнуюсобойком ексную

.

.

.

фунекоторокцию

активногочетыре

хполюсника

K y = U вых/ U вх.

Четырехполюсникобратнсвязиимееткомйпередлесную

а-

.

.

.

.

точнуюфункцию

K ос=

U ос/

U вых.Значит,

U ос

можнопредст

а-

витьвыр

ажением

.

.

.

.

U ос= U вх K ос

K y.

(3.1)

.

.

Есклзамкнутьючи,то

U ос= U вх (услположительнойвие

.

обратнойсвязи)приотсутствиивнешнеговоздействия

U вх в

системевозникннезатколебу.Изхающиетур ниявн

ения(3.1)

вытекаетусл

овиесуществованияколебанийавтогенераторе:

.

.

K ос K у = 1.

(3.2)

Таккак

.

.

.

.

.

.

K y= K y ejϕк

, K ос= K ос ejϕос ,

где

K у,

K ос – модуликомплекспередаточныхфу, кций

ϕос, ϕк – соответствующиеаргумеэтихфу,тонркцийты

ений:

а-

венство(3может.быть2)записановвидеухыраж

.

.

K y K ос = 1;

(3.3)

Равенство(3носит.названиеусловия3) балансаампл

ϕк + ϕос=2πn.

(3.4)

итуд,а

(3.4) – условиебалф.ансаз

Условиебалансаамплиттребует,чтобыпетлевоедусил

е-

ниевсистемеусилитель

-четырехполюсникобратнойсвязибыло

равноед,иусловиеницебаланса

фазявляетсяусловналиемчия

полобратнойжительнойсвязисистеме.Одновременное

ы-

полнениеусловий(3(.соответствуют3.)4)стационарному

е-

жимуработыавтогенератора.Еслиусловия(3(.выпо3.)4)

л-

няютсятольнанекоторойчастотеf

0,автоген

ераторявляется

гармоническим.Домомевключенияоднотаизусловий

невыпо

лняется,автогенерработ.Посвкалторетючения

С

.

.

Lос

K y K ос >1,а

ϕк + ϕос=2πnивавтогене

раторевозникают

нарастаютколебанияотU

вых=0доU

вых=Uстац.Необходимозам

е-

ти,чтнаэтапеьоустановлеколебауравнебалаияйниеса

.

.

ампрелитудвнеравращаентсятво

K y K ос >1Встаци.

о-

нарежимном

еусловия(3(.приобретают3.)4)первоначал

ь-

ныйвид.Запишемкомплексныйкоэффициентпередачиз

о-

нанусилителяноговв

.

иде:

.

.

.

.

K y = U вых

U вх=İm1Żк

U вх=SсрŻк,

(3.5)

где İm 1 – комплекснперваягармоникатока, я

Żк – комплесопркосноетивлениелебательногоконт

ура,

.

.

Sср·Ż к· K ос=1.

(3.6)

Тогдаусловиеб амлансапрвидметтуд

Sср·Z k·K ос=1,

(3.7)

аусловиебалфансаз

ϕs+ϕz+ϕос=2πn,

(3.8)

здесьS

ср, Zk, Kос – модули,

.

.

ϕs+ϕz+ϕос – аргументыкомплексныхвеличин

Sср,Ż k, K ос.

ОбобщеннаясхемаклассическогоLC

-автогенератора

можетбытьпредставленарисунком3.2.

.

.

Uвых

Uос

Рисунок3.2

– Обобщеннаясхема

LC-автогенератора

Im1

Mкр

М1

М2

23

Длярасчекоэффициентакритическогообрат

нойсвязи

воспользувыраж(3.7)емсянием.

α2

k=Rp=L/CRпотерь,

Kос=Kсв=

ДляинженерныхрасчетовZ

αкр

α1

Uосст2 ,критическоезначениекоэффицие Um

=M/√LL0ос,или,принявL=LUст1

рмуле

н-

тавзаимнойиндукцииM

кр можнорассчитатьпфо

Mкр=RпотерьC/Sср.

(3.10)

Таблица3.1

− Вариантывыборавеличиемкоснтыураи

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

C,пФ

5000

5500

6000

5600

5700

5500

5600

5600

5500

5000

ЗначенияS

ср

рассчитываютсясоответственнодлям гкого

е-

жесткогорежимовсам возбужденияРассмотрим[2].графич

скийметод

определениястационарнойамплитуды,используя

сначалаколебатех рактеристикидмльныеярежимагкого

а-

мовозбуждениярисунок( 2.3).

Рисунок3.3

– Копределениюстационарнойамплитуды

вмягкомрежиме

Нарисунке(3пр.3)

едставленыодновркол бменно

ательная

характериспрямыеобрасвязидлятMнойика

кр,М 1,М 2.Угол

наклонапрямойобратнойсвязи(

α),характеризуемыйвел

ичиной

взаимМ,полиопределяетндукцииостьюстационарнуюампл

и-

туду.Приувеличенобратнойсвяз,. ии

е.М,уголнаклона

α

уменьшается,стационарнаяамплитудаувелич.Пр вается

m1

Uст

C

Мкр2

1М125

Мкр1

D

(возбуждение)

(срыв)

Мкр2

α

αМкр1кр1

М

αкр2

0

Uст2

Uст1

Um

Рисунок3.4

– Копределениюстационарнойамплитуды

вжесткомрежи е

Рисунок3.5

– Зависимостьстационарнойамплитуды

отвзаимоиндукциижесткомр

ежиме

Нарисунке3значение.5взаимоиндукцииМ

кр1

соответству-

етвозбужден июколебанийвавтогенер

аторе,М

кр2

– ихсрыву.

Нарисунке3при.М4=М

1 прямаяобратнойсвязипересек

ает

колебательнуюхараквтрочкахристикуО(, D,ТоC).

чкиО

иСявляютсяточкамиустойчсостояния,стемывогоD

– точка

неустойчивая, естьэ

тойточкелюбыемало йшие

тклонения

всторонуувеличуменьшенияили U

m могутпр

ивестилибок

увеличениюU

ст,либокихсрыву.ПоэтомудоМ

кр1

возникнове-

ниеустойчивыхколебаавтогнийевознераторе.Заможно

е-

тим,чтопроцесссамовэтомозбужденияр

ежимехарактеризуе

т-

сяскачкообрустановлениемстационарнойзнымамплитуды.

СрывколебанийжесткомрежипроисходитприМ=еМ

кр2 ,

причемзначениеМ

кр2 <М кр1 .

я-

Примечание:нарисунках3.3стрелк4.5указаныпр ми

миобратныйходизмвененличвзаияны

имоиндукцииМ.

26

5ЛИТЕРАТУРА

1.

ДенисовН.П.Шарапов, А.В.Шибаев, А..Электр

оника

исхемотехника:Учебноепособиев2

-хчастях.

− Томск, 2002,

Часть2.

− 220с.

2.

ГоноровскийИ.С.Основырадиотехники.

− М:Радио

связь, 2000.

– 512с.

3.

АндреВ.С.Теорияв

линейныхэлектрическихц

епей. −

М:Радиосвязь, 1982.

− 278с.