книги из ГПНТБ / Виглин, С. И. Генераторы импульсов автоматических устройств учеб. пособие

Вычислим напряжение Ua.,- В момент i3 прекращения заряда емкости напряжение на сетке достигает величины Us к р . Составляя уравнение Кирхгофа для схемы (рис. 15.7), получим

представляет собой приращение напряжения на емкости С за им­ пульс.

Так как эта формула получена на основании приближенных сооб­ ражений, то точность ее невысока. На практике оказывается, что длительность импульса блокинг-генератора заключена в пределах

Более точные результаты могут быть получены графо-аналити- ческим путем. Для этого нужно рассчитать точную формулу им­ пульса сеточного тока и точно определить UgKp.

Период колебаний

Составим эквивалентную схему сеточной цепи для процесса разряда емкости С. Так как в этом случае лампа заперта, то ее •ненужно принимать .во внимание. Кроме того, если Rg достаточно велико, то процесс разряда протекает сравнительно медленно, по-

30

этому можно пренебречь малым напряжением, возникающим на обмотке трансформатора. Выброс после окончания импульса име­ ет малую длительность и практически не влияет на процесс разряда. Учитывая сде­ ланные замечания, получим эквивалентную схему разряда, приведенную на рис. 15.8.

Напряжение на сетке в процессе раз­ ряда изменяется так:

Из формул, полученных выше, видно, что для определения ам­ плитуд импульсов на элементах схемы блокинг-генератора, а так­ же длительности импульсов и периода их повторения требуется знать параметры режима лампы: максимальное напряжение на

но, эти величины могут быть определены, если построена статиче­ ская и динамическая характеристики блокинг-генератора (рис. 15.5). Однако на практике такое построение затрудняется по двум

ской характеристики необходимо считать трансформатор идеаль­ ным.

Поэтому для определения указанных величин ограничиваются

ходит оттирание лампы. Это может быть легко сделано, если рас­ полагать семейством импульсных статических характеристик анод­ ного и сеточного токов.

Для построения динамических характеристик необходимо уста­ новить связь между изменениями напряжений « а и ug при лави-

31

является уравнением динамической характеристики для лавинооб­ разного процесса. Оно показывает, что когда действует положи­ тельная обратная связь через трансформатор, то изменения на­ пряжений на аноде и на сетке лампы жестко связаны: рост на­ пряжения ие приводит к немедленному уменьшению иа и наобо­ рот.

Рис. 15.9. Построение динамической характе­ ристики анодного тока (для фронта импульсов).

.ного процесса л,ампа за.перга, и 'рабочая точка 'Наход-ится в точке

0. причем

Д tfgi = Mgi — £"g o.

32

Тогда приращение Д#а 1 находим из уравнения (15.22):

находим точку /. Чтобы найти точку 2 динамической характери­

динамической характеристике блокинг-генератора (рис. 15.5) ра­ бочей точкой является точка V. Для определения рабочей точки воспользуемся уравнением (15.1) токов в обмотках трансформато­ ра.

Следовательно, приближенно рабочая точка может быть опре­ делена как точка пересечения динамических характеристик анод­ ного тока ia и приведенного сеточного тока qTls (рис. 15.11). На

Рис. 15.11. Определение рабочем точки (без нагрузки).

34

Следовательно, при иа = иаиш, максимальная величина тока гм равна

/ м = 0,02/ а р .

Тогда уравнение токов в рабочей точке принимает вид

Оно показывает, что учет влияния токов гы и J R приводит к пере­ мещению рабочей точки вправо (рис. 15.11). Так как правая часть уравнения (15.24') зависит от параметров рабочей точки / а р и Ugut то точное положение ее Р' может быть найдено методом по­ следовательных приближений либо путем графического построе­ ния. Однако смещение рабочей точки Р' относительно Р обычно невелико и при расчетах может не приниматься во внимание.

Как видно из рис. 15.11, уравнение токов (15.23) выполняется только в двух точках А и Р динамических характеристик. Значит, в течение прямого лавинообразного процесса, когда изображаю­

новению лавинообразного процесса. Следовательно, движение изо­ бражающей точки от А к Р происходит скачкообразно. Нетрудно доказать, что точка А является точкой неустойчивого равновесия, а точка Р — устойчива. Это предоставляется сделать читателю.

Влияние сопротивления нагрузки

До сих пор работа блокинг-геиератора исследовалась без уче­ та нагрузки. Если нагрузка активная, что имеет место в большин­ стве случаев, то характер физических процессов в схеме не ме­ няется. Однако учет сопротивления нагрузки /?н приводит к из­ менению положения рабочей точки на динамических характерис­ тиках и, следовательно, влияет на параметры генерируемых им­ пульсов.

Так как обычным требованием, предъявляемым к блокинг-гене- раторам, является получение импульсов, близких по форме к пря­ моугольным, то нагрузка подключается, как правило, либо к анод­ ной цепи лампы (рис. 15.12,а) либо при помощи третьей обмотки трансформатора (рж. 15.12,6). В первом случае на нагрузке по­ лучается импульс отрицательной полярности с положительным вы­ бросом, во втором случае импульс на нагрузке имеет либо положи­ тельную, либо отрицательную полярность (по отношению к «зем­ ле») в зависимости от того, заземляется начало или конец третьей обмотки.

Как видно из рис. 15.12,я, благодаря протеканию Тока г„ нагрузки уменьшается ток lra в анодной обмотке трансформатора по сравнению с анодным током ia, а именно:

35

что приводит к уменьшению амплитуд ( J T a и UTS напряжений на

в

Если подключить нагрузку при помощи третьей обмотки (рис. 15,12,6), то соответствующим подбором коэффициента трансфор­ мации от анодной обмотки к нагрузочной

* „ = 7 Г < 1

36

можно уменьшить ток нагрузки, приведенный к анодной обмотке. В этом случае получается достаточно большая амплитуда импуль­ сов даже при мощной нагрузке.

Существуют еще два способа подключения нагрузки. В схеме

определяется суммарным током лампы 4 + % - В схеме (рис. 15.12,г) последовательно с анодной обмоткой включено сопротивление Ra небольшой величины. В данном случае форма импульсов опреде­ ляется анодным током лампы.

Оба эти способа можно применять, если требуется получить на нагрузке импульсы небольшой амплитуды. При включении сравни­

между анодной и сеточной цепями, что приводит к уменьшению коэффициента усиления Дг и срыву колебаний. Такой же резуль­

пряжения на аноде передается в сеточную цепь, что также приво­

но не влияет на процессы в блокинг-генераторс, так как сеточная

Согласно уравнению (15.28') рабочая точка является точкой пересечения динамической характеристики анодного тока и дина­ мической характеристики суммарного тока

37

которая может быть построена путем суммирования динамических характеристик токов qTig и qHia. Поскольку приведенный ток на­ грузки равен

то его динамическая характеристика имеет вид прямой линии и может быть построена по двум точкам (рис. 15.13). Суммируя для

Рис. 15.13. Динамические и нагрузочные характе­ ристики блокинг-генератора.

38

Для определения рабочей точки необходимо построить дина­ мические характеристики токов, протекающих в лампе и элемен­ тах схемы блокинг-генератора. Очевидно, это можно сделать, если известны коэффициенты трансформации всех обмоток транс­ форматора. При проектировочном расчете блокинг-генератора ве­

Оно связывает все параметры рабочей точки и носит название

основного уравнения блокинг-генератора. Физически уравнение (15.32) представляет закон сохранения энергии в схеме блокинггенератора. Оно показывает, что энергия, выделяющаяся в анод­ ной цепи лампы, за исключением той ее части, которая идет на создание магнитного потока в трансформаторе, расходуется на участке сетка — катод лампы (сопротивление /?ig ), в сопротив­ лениях нагрузки /?„ и утечки Rg, а также в шунтирующем сопро­ тивлении.

39