Пример расчета трехфазной цепи Асинхронные машины Режим генератора Двухполупериодный выпрямитель Трехфазный трансформатор Полупроводниковые диоды Биполярные транзисторы Автогенераторы

Примеры выполнения курсовых работ по электротехнике и электронике

Автогенераторы с внутренней обратной связью.

При рассмотрении механизма возникновения колебаний в автогенератора (см.h9.2) мы встретились с понятием отрицательного сопротивления, вносимого в колебательный контур при надлежащем выборе фазы обратной связи.

При этом в соответствии с обобщенной схемой автокомбательной системы (см. рис. 9.1.) имелась в виду внешняя обратная связь.

Существуют, однако, некоторые электронные приборы, которые позволяют получить отрицательное сопротивление за счет подающих участков вольт-амперной характеристики без введения в схему спинальных элементов обратной связи.

К таким приборам относятся, например, туннельный диод и обычные тетроды и пентоды при соответствующем подборе напряжений на электродах.

На рис 9.26 показана вольт-амперная характеристика туннельного диода, представляющая зависимость прямого тока диода от положительного напряжения смещения.

На подающем участке а-б дифференциальное сопротивление диода отрицательно:

 


 

 


 

R=du/dig=ctgj,

где j-угол наклона касательной к кривой

ig=f(u)

в рабочей точке U0

При подключении электронного прибора с подобной ВАХ к колебательной цепи можно осуществить генерацию высокочастотных колебаний.

При этом получается автогенератор с внутренней обратной связью.

На рис. 9.27 изображена схема генератора на туннельном диоде.

В качестве емкости контура в генераторах СВЧ обычно используется собственная емкость диода С0.

Блокировочные дроссель Lбл и конденсатор Сбл (Сбл>>C0) защищают цепь постоянного тока от тока высокой частоты;

rк – сопротивление потерь в кристалле и в элементах контура.

Схема замещения контура, шунтированного отрицательным сопротивлением R-, изображена на рис. 9.28.

 


По отношению к этому сопротивлению напряжение uк, действующее на колебательном контуре, рассматривается как ЭДС, так что ток через диод

iD=-uK/R_.

Колебательное напряжение на контуре uK и токи iL, iC, iD связаны между собой соотношениями

В качестве искомой функции выберем, например, ток iL в индуктивной ветви контура.

Исключая из первого уравнения второго и третьего уравнений, получаем

Однако

Приравнивая правые части приведенных выражений, после группировки слагаемых получаем следующее дифференциальное уравнение:

Для того чтобы амплитуда колебаний нарастала, коэффициент при первой производной должен быть отрицательным.

Отсюда получается условие возникновения колебаний.

или

где  - абсолютная величина отрицательного сопротивления;

Zэкр- эквивалентное резонансное сопротивление контура;

Q – добротность;

 - характеристическое сопротивление контура.

Когда сопротивление , зависящее от амплитуды колебания (при переходе на нелинейную часть характеристики), увеличиться до

,

в автогенераторе устанавливается стационарная амплитуда колебаний.


Общая электротехника и электроника