10. Критерий устойчивости Найквиста.(замкнутой по разомкнутой)

Амплитудно-фазовый критерий может быть применен и тогда, когда характеристическое уравнение разомкнутой системы име­ет некоторое число корней, лежащих справа от мнимой оси. Допустим, что Q (р) = 0 имеет r корней справа от мнимой оси и n — r корней слева. Тогда суммарный угол поворота вектора К (j) для устойчивой замкнутой системы при изменении частоты w от -∞ до +∞ будет равен argK(jw)=2rn. Таким образом, амплитудно-фазовый критерий устойчивости можно формулировать так:

1. Чтобы система, устойчивая в разомкнутом состоянии, бы­ла устойчивой и в замкнутом состоянии, необходимо и до­статочно, чтобы амплитудно-фазовая характеристика разомкну­той системы при изменении частоты от от -∞ до +∞ не охватыва­ла точку с координатами (—1, j0).

2. Если система в разомкнутом состоянии неустойчива

и имеет r корней справа, то амплитудно-фазовая характеристика разомкнутой систе­мы при изменении со от от -∞ до +∞ должна охватывать r раз точку с координатами (—1, j0) для того, чтобы система была устой­чивой в замкнутом состоянии. Вместо векто­ра W(jw) можно рассматривать вектор — W(jw), что в ряде случаев оказывается более удобным. В этом случае критической точкой будет (+1;j0).

1. Движение электрона в электрическом поле. Приборы, созданные на основе особенностей движения.

Э

Е

F

лектрон представляет собой материальную заряженную частицу, имеющую массу m и отрицательный заряд q. Это означает, что электрон должен подчиняться 2му закону Ньютона и тем законам, которые определяют его движение в электрическом поле

Пусть имеется однородное электрическое поле.

Движение электрона в эл. поле происходит под действием силы, связанной с эл полем . Эта сила определяет направление движения электрона. Электрон движется с ускорением и в процессе движения приобретает определенный запас кинетической энергии Е_К. Т.о. можно утверждать, что с помощью эл. поля можно управлять движением электрона и передавать ему со стороны поля определенный запас энергии.

Электронно-лучевая трубка

Электрическое поле между отклоняющими пластинами однородно (поле конденсатора), эта конструкция помещается в вакуумированный обьем:

Триод

Пусть имеется металлический цилиндр, в котором находится вольфрамовая нить. Катод сделан из материала, обладающего наибольшим коэффициентом термоэмиссии.

Вольфрам при нагреве окисляется и покрывается оксидной пленкой, являющейся диэлектриком, поэтому нить спиралевидная – витки изолированы друг от друга и вольфрамовая нить работает по всей длине.

Сетка может полностью отсутствовать, тогда получим вакуумный диод, с одной сеткой – триод. Триод усиливает электрический сигнал. Рассмотрим триод, включенный в электрическую цепь.

Электрическое поле анод-катод воздействует на электроны, т. е. электроны, эмитированные с катода устремляются к аноду. Сетка расположена вблизи катода. Напряжение на ней (по отношению к катоду) . Несмотря на то, что , ввиду близости сетки к аноду, потенциал на ней может создавать напряженность , т. е. E_СК может быть , а может быть и .

На участке ток существует за счет наличия высокоэнергетичных электронов, эмитируемых с катода (их энергия достаточно велика, чтобы преодолеть тормозящее действие сетки и, преодолев сетку, электроны попадают в чисто ускоряющее поле).

Расстояние между сеткой и катодом влияет на крутизну характеристики . При увеличении расстояния она будет более пологой.

Клистрон

В клистроне можно выделить ускоряющее поле E_СК и тормозящее E_АС. На сетку подается положительный потенциал. Сетка редка, электроны попадают в объемном резонатор, где поле тормозящее. Электрическое поле сетка-катод для электрона является ускоряющим полем. Электрон движется ускоренно, его энергия возрастает.

В объемном резонаторе электроны, тормозясь в поле, излучают.

Клистроны генерируют мощность от милливатт до десятков киловатт в см и мм диапазоне излучения.