37 Что такое термокомпенсация и термостабилизация? Как с их помощью улучшается стабильность частоты автогенератора?

Что такое термокомпенсация и термостабилизация

Термокомпенсация – способ, состоящий в подборе элементов с разными значениями температурных коэффициентов. Например, включив в контур два параллельно соединенных конденсатора (рис. 1), получим:

, (14.15)

где ТКЕ₁, ТКЕ₂ - температурные коэффициенты соответственно конденсаторов С₁ и С₂.

Выбрав конденсаторы с разными знаками ТКЕ и установив определенное соотношение между С₁ и С₂, можно на порядок понизить ТКЧ.

Рис. 1. Снижение ТКЧ параллельным включением конденсаторов с разными знаками ТКЕ

Термостабилизация – способ уменьшения влияние температуры на нестабильность частоты посредством уменьшения t, для чего АГ помещают в камеру специального термостата, в которой поддерживается постоянная температура с точностью до 0,5…1°С.

Как с их помощью улучшается стабильность частоты автогенератора

Рассмотрим, как меняется резонансная частота параллельного колебательного контура, определяющего частоту автоколебаний: , (14.11)

при малом изменении индуктивности L и емкости С.

Разложив функцию (14.11) в ряд Тейлора, для изменения частоты получим:

, (14.12)

где f₀ определяется согласно (14.11).

Поделив левую и правую части (14.12) на изменение температуры t, получим:

или , (14.13)

где ; .

ТКЧ, ТКЕ, ТКИ - называются соответственно температурными коэффициентами частоты, емкости и индуктивности, определяющие относительное изменение данного параметра при изменении температуры на 1.

При известном перепаде температур t согласно (14.13) для относительной нестабильности частоты получим:

. (14.14)

Если изменить ТКЧ или t, то уменьшится и относительная нестабильность частоты.

38 В чем состоит сущность регулировки на уровне блоков и устройств?

Регулировка радиопередатчиков носит двухступенчатый характер: на уровне каскадов и всего устройства в целом.

Регулировка на уровне каскада - процесс подбора такой комбинации элементов схемы устройства, при которой ее параметры и характеристики соответствуют технической документации. При этом диапазон изменения элементов схемы также оговаривается в технической документации. Здесь также следует найти оптимальное значение данных элементов.

Регулировка всего передатчика осуществляется после сборки и монтажа всего устройства из каскадов, прошедших регулировку первого уровня. Здесь регулировка сводится к проверке правильности произведенного монтажа и подбору параметров элементов, включаемых на «стыке» соединяемых между собой каскадов.

39 Какие свойства кварца обеспечивают высокую стабильность частоты? Нарисуйте схему автогенератора с кварцем в цепи обратной связи.

Для получения высокой точности и стабильности частоты колебаний в АГ в качестве резонатора используется кварц. Кварц обладает свойствами прямого и обратного пьезоэлектрического эффекта. Помещенный в электрическое поле высокой частоты кварц испытывает периодические механические деформации (явление обратного пьезоэффекта), что, в свою очередь, вызывает появление электрических зарядов на его гранях (явление прямого пьезоэффекта). Параметры кварца наиболее стабильны по сравнению с кристаллами других веществ.

Различные виды механических колебаний в кварцевой пластине могут происходить на основной частоте или одной из нечетных гармоник.

Автоколебания в кварцевом резонаторе возможны на частотах, соответствующих высокому значению крутизны фазовой характеристики, т.е. вблизи ₁ или ₂. Наиболее предпочтительна схема с использованием возбуждения на частоте ₁ и с включением кварцевого резонатора в цепь обратной связи (рис. 14.11, а).

Поскольку на частоте ₁ кварцевый резонатор имеет малое сопротивление r_k, то цепь обратной связи оказывается замкнутой и возможны автоколебания с частотой ₁. Для всех остальных частот сопротивление кварца велико (рис. 14.10), цепь обратной связи оказывается разомкнутой, и автоколебания возникнуть не могут.

Другая схема кварцевого АГ интегрального типа приведена на рис. 14.11, б. В ней сдвиг сигнала на 180° для соблюдения условия баланса фаз достигается за счет запаздывания сигнала в кварцевом резонаторе

Рис. 14.11.Схемы АГ с включением кварцевого резонатора в цепь обратной связи