книги из ГПНТБ / Филаткин К.М. Радиометрист штурманский учеб. пособие

этой схемы является то, что выпрямление происходит

втечение обоих полупернодов переменного напряжения,

аэто повышает полезную мощность схемы. В качестве сглаживающих фильтров в современных выпрямителях применяются не единичные конденсаторы, а более слож­ ные фильтры (рис. 46,в).

Для выпрямления переменных напряжений в сило­ вых устройствах радиолокационных станции широко

применяются также мостиковые схемы (рис. 46,а), со-

2

Рис. 4ь. Схемы выпрямителем:

а — двухполупериодиый выпрямитель; б — графики, iDofipaжающие процесс выпрямления; в — схема сглаживающего фильтра; а — селеновый выпрямитель; д — мостиковая схема

выпрямителя

бранные на селеновых выпрямителях. Селеновый эле­ мент (рис. 46,д) состоит из никелированной железной или алюминиевой шайбы 1, покрытой с одной стороны тон­ ким слоем селена 2, обладающего дырочной проводи­ мостью. По поверхности селенового слоя распыляют сплав кадмия, олова и висмута. Шайбы затем подвер­ гают специальной обработке, в результате они приоб­ ретают одностороннюю проводимость. Несколько таких элементов, собранных в столбик и соединенных парал­ лельно или последовательно, составляют селеновый вы­ прямитель. Предельная величина обратного напряжения на один элемент составляет 18 в, а допустимая плот­ ность прямого тока — 25 ма на 1 см2.

92

переменное напряжение, равное нулю. В этом случае анодный ток в лампе будет равен отрезку аб. Данное

то ч к о й.

Сподачей переменного напряжения на сетку лам­ пы ее анодный ток будет изменяться в точном соответ­ ствии с изменением напряжения на сетке. Построив график изменения анодного тока лампы в соответствии с напряжением на сетке, сможем убедиться, что в про­ цессе работы лампы произошло усиление подводимого напряжения с сохранением его формы. Участок харак­ теристики бс, в пределах которого работает лампа, на­

зывается р а б о ч и м у ч а с т к о м . Отношение выход­ ного переменного напряжения усилителя к напряже­ нию на входе его называют к о э ф ф и ц и е н т о м у с и ­ л е н и я .

Для выбора рабочей точки лампы между сеткой и катодом подают постоянное напряжение, которое назы­ вается н а п р я ж е н и е м с м е щ е н и я (рис. 47,б).

Врадиолокационной аппаратуре применяются сле­ дующие типы усилителей: усилитель на сопротивлениях (рис. 48,а), усиливающий напряжение в широких пре­ делах, но только на низких частотах; резонансный уси­ литель (рис. 48,6), применяющийся в качестве усили­ теля высокой частоты; усилители на полупроводниках. Данные усилители собираются по схеме на сопротив­ лениях и резонансные. На рис. 48,б,а приведены схемы таких усилителей.

Вусилителях и генераторах радиолокационных стан­ ций важную роль играет обратная связь, представляю­ щая собой связь между цепями анода и сетки. Данная

связь обеспечивает обратную подачу в цепь сетки пере­ менного напряжения из анодной цепи той же лампы. Она может быть как положительной, так и отрицатель­ ной. При положительной обратной связи фаза колеба­ ний, поступающих из анодной цепи, такова, что они усиливают колебания в сеточной цепи. Однако работа такого усилителя становится неустойчивой. Сильная положительная обратная связь может привести усили­ тель к самовозбуждению. При отрицательной обратной с е я з и фаза колебаний, поступающих из анодной цепи, такова, что она уменьшает амплитуду колебаний в се­

94

точной цепи. В таких усилителях коэффициент усиле­ ния уменьшается. Но, несмотря на это, отрицательная обратная связь нашла широкое применение, так как при такой связи работа усилителя становится устойчивой, снижаются искажения, вносимые лампой, а также уменьшается возможность возникновения самовозбуж­ дения усилителя.

Рис. 48. Типы усилителей:

а — усилитель на сопротивлениях; б — резонансный усилитель; о— полупроводниковый усилитель на сопротивлениях; г — полупровод­

никовый резонансный усилитель

Для получения незатухающих колебании в колеба­ тельном контуре необходимо периодически добавлять в контур энергию, которая компенсировала бы в нем по­ тери. Устройством, с помощью которого можно периоди­ чески подавать в контур определенные порции энергии от источника питания, является электронная лампа с управляющей сеткой. Если мы будем менять потенци­ ал сетки с частотой колебании, возникающих в конту­ ре, а анодную цепь лампы свяжем с колебательным контуром, то при определенном подборе параметров

95

контура и обратной связи можно регулировать подачу питания в контур так, чтобы в нем существовали неза­ тухающие колебания. Такая схема называется л а м ­ п о в ы м г е н е р а т о р о м с и н у с о и д а л ь н ы х к о- л е б а н ий (рис. 49,а ) .

Рис. 49. Схемы ламповых генераторов:

а — с индуктивной связью; б — с автотрансформаторной связью;

в— с емкостной связью

Вданном генераторе лампа, контур и источник пи­ тания соединены последовательно, поэтому такие схемы относятся к схемам с последовательным питанием. В данной схеме имеется конденсатор С0, являющийся бло­ кировочным, он блокирует источник питания от пере-

96

менной составляющей анодного тока. Для работы та­ кого генератора необходимо соблюсти следующие усло­ вия: частота переменного напряжения, подводимого к сетке лампы, должна строго соответствовать частоте собственных колебаний контура; фаза переменного на­ пряжения на сетке лампы должна быть сдвинута на 180° по отношению к фазе переменного напряжения на ее аноде; величина обратной связи и степени связи дол­ жна быть такой, чтобы обеспечить необходимую мощ­ ность колебаний.

В зависимости от вида обратной связи схемы лам­ повых генераторов могут быть с индуктивной (рис. 49,а), автотрансформаторной (рис. 49,6) или емкостной об­ ратной связью (рис. 49,б). Каждая схема, в зависимо­ сти от включения источника питания по отношению к контуру и лампе, может быть с последовательным (рис. 49,6) или параллельным ‘ (рис. 49,б) анодным питани­ ем.

Гл а в а VI. ЭЛЕМЕНТЫ ИМПУЛЬСНОЙ ТЕХНИКИ

§1. Несинусоидальные электрические колебания

иих характеристики

Импульсная техника изучает формирование, усиле­ ние и преобразование импульсов. Импульсом напряже­ ния или тока называется кратковременное отклонение этих величин от их постоянного значения. Импульсы

колебания, называются р е л а к с а ц и о н н ы м и г е н е ­ р а т о р а м и .

Стационарным или установившимся процессом на­ зываются действия, происходящие в цепи постоянного или переменного тока длительное время, в которое элек­ трические параметры цепи не изменяются.

Переходным процессом называется процесс перехо­ да цепи из одного стационарного состояния в другое. Время перехода называется временем установления. В

радиолокации с переходными процессами приходится считаться, так как здесь используются токи СВЧ.

§ 2. Заряд и разряд конденсатора через сопротивление

При включении любой цепи нормальная величина тока в ней устанавливается не мгновенно и не сразу падает до нуля при ее размыкании.

Рассмотрим переходные, процессы, происходящие в цепи, представленной на рис, 50,а. При разомкнутом

Рис. 50. Переходные процессы в цепи: а — схема заряда и разряда конденса­ тора; б — график заряда; в — график

разряда

рубильнике К конденсатор С не заряжен. При переводе рубильника в положение «1» начнется процесс заряда конденсатора. В начале процесса заряда напряжение на обкладках конденсатора отсутствует, а ток, протека­ ющий по цепи, максимален. По мере накопления заря­

да прекращается. На этом переходный процесс заряда конденсатора будет закончен. График данного процесса показан на рис. 50,6. При переводе рубильника в положение «2» начнется процесс разряда конденсато­ ра. В первый момент, когда напряжение на конденса­ торе максимальное, ток разряда максимален. По мере убывания напряжения на конденсаторе С ток в цепи уменьшается. Когда напряжение на конденсаторе ста­ нет равным-нулю, то разряд прекратится. График дан­ ного процесса представлен на рис. 50,б.

Длительность заряда зависит от произведения RC—

98

§ 3. Импульсные генераторы

Первым представителем данных генераторов может быть релаксационный генератор. Генератор релакса­ ционных колебаний, как и генераторы синусоидальных колебаний, состоит из трех основных обязательных ча­ стей: колебательной системы, источников питания и вакуумного прибора. Простейшая схема релаксацион­ ного генератора представлена на рис. 51,я. При вклю­ чении питания конденсатор С постепенно заряжается

Рис. 51. Релаксационные генераторы:

а —■ релаксационный генератор на неоновой лампочке; б — генератор релаксационных колебаний на тиратро­ не; в — форма колебаний, вырабатываемых релаксаци­ онным генератором

через сопротивление R. В момент, когда напряжение на конденсаторе достигает напряжения зажигания нео­ новой лампы, она зажигается и конденсатор быстро раз­ ряжается до напряжения погасания неоновой лампы.

После этого конденсатор начнет снова заряжаться и процесс повторится. Подбором элементов схемы доби­ ваются, чтобы напряжение на конденсаторе достигло напряжения зажигания лампы на начальном, прямоли­ нейном участке зарядной кривой. Такой генератор вы­ рабатывает пилообразное напряжение. Более совершен­ ная схема получения пилообразных колебаний собрана на тиратроне (рис. 51,6). Она работает по тому же принципу, однако регулировкой напряжения на сетке можно изменять напряжение зажигания и погасания