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

Автогенератор с линией задержки в цепи обратной связи.

Пусть имеется автогенератор с избирательной нагрузкой и линией задержки в кольце обратной связи.

Подобный генератор можно представить в виде обобщенной схемы, рис.9.30.

 


Рассматривая линию задержки как идеальный четырехполюсник с передаточной функцией е-iwT, можно представить линейную часть схемы, состоящую из колебательного контура и линии задержки Т, в виде одного четырехполюсника обратной связи с передаточной функцией

KOC[i(w-wP)]=KK(w-wP)eijKe-iwT=KOCeijS,

где КК – модуль передаточной функции колебательного контура с резонансной частотой wР;

jК – ФЧХ контура.

В полосе прозрачности контура можно считать, что

jК»-(w-wР)tК,

где tК – постоянная времени контура.

Введение в схему линии задержки не изменяет модуля передаточной функции, но существенно влияет на результирующую ФЧХ

jS=-(w-wР)tК-wТ

При достаточно большой задержке Т наклон результирующей ФЧХ определяется в основном слагаемым wТ, причем может оказаться что в полосе прозрачности колебательной цепи изменение jS достигает большого значения, превышающего несколько полных оборотов 2p.


3. Характеристики параметрических цепей. Прохождение сигналов через линейные параметрические цепи. Импульсная и передаточная характеристики цепи.

Электрические цепи, в которых хотя бы один из параметров изменяется по какому либо заданному закону, называется параметрическими.

Предполагается, что изменение (модуляция) параметра или параметров осуществляется электронным способом при помощи управляющего колебания.

Приведем простые примеры электронных способов вариации параметров цепи.

Рассмотрим зависимость крутизны вольт-амперной характеристики активного элемента i(u) от управляющего колебания еy(t), наложенного на постоянное напряжение Е0 (рис.10.1,а).

 


Рис.10.1

Рис. 10.1 Электронное управление крутизной вольт-амперной характеристики резистивного активного элемента (а) и вольт-фарадной характеристики варикапа (б).

Эту зависимость можно записать в виде

 10.1

Выражение (10.1) определяет дифференциальную крутизну характеристики в точке Е0+еу.

Если в переделах изменения еу характеристику можно аппроксимировать полиномом второй степени

i=i(E0)+a1(u-E0)+a2(u-E0)2, (a1>0, a2>0),

то выражение (10.1) приводится к виду

S(ey)=a1+2a2ey=S0+2a2ey, 10.2

где S0=a1 – дифференциальная крутизна в точке А (рис 10.1, а).

Зависимость крутизны от управляющего напряжения изображена на рис. 10.1, а в виде наклонной прямой линии.

Пусть еу=Еуcoswyt.

Тогда крутизну можно записать в виде функции времени

  10.3

где m=2a2Ey/a1 – глубина «Модуляции» параметра S.

Соответствующим выборам E0 и Ey можно обеспечить условие m<1.

По отношению к слабому сигналу еS(t), наложенному на управляющее напряжение еу(t), рассматриваемое устройство можно трактовать как линейное с переменным параметром S(t), управляемым по закону (10.3).

Существенной особенностью дифференциальной крутизны (а также дифференциального сопротивления) является то, что этот параметр может принимать отрицательное значение.

Для этого нужно, чтобы вольт - амперная характеристика на некотором участка имела отрицательный наклон (окрестность точки в на рис.10.1,а).

Аналогично можно истолковать принцип электронного управления емкостью.

Пусть к нелинейной емкости приложены два колебания: сильное, которое назовем управляющим, и слабое – сигнальное.

Воспользуемся аппроксимацией вольт – кулонной характеристики нелинейного конденсатора полиномом второй степени,

q=q0+в1(u-E0)+в2(u-E0)2,  в1>0 в2>0.

Тогда дифференциальную емкость по аналогии с (10.2) можно определить выражением

где в1=С0 – дифференциальная емкость в точке U=E0 (cм 8.4) а

Если управляющее напряжение является гармоническим колебанием

eу=Еуcoswyt,

то можно написать

С(t)=C0(1+mcoswyt)  10.4

где m=2в2Еу/в1 – глубина модуляции емкости.

После такого преобразования можно говорить о воздействии одного лишь сигнала еS(t) на периодически изменяющуюся во времени линейную емкость С(t), так как влияние управляющего колебания учтено заменой нелинейной емкости линейной параметрической емкостью.

При использовании в качестве управляемого элемента барьерной емкости p-n-перехода можно исходить из вольт – фарадной характеристики, представленной на рис. 10.1, б.

При u<0 эта характеристика хорошо аппроксимируются формулой

где jК>0 – контактная разносит потенциалов, зависящая от кристалла, примесей и т.д., u – внешнее (обратное) напряжение.

Подставляя в (10.5)

|u|=|E0|+Eycoswyt (при Еу<|E0|),

получаем

При Еy/(jК+|Е0|)<<1 последнее выражение можно записать в форме

  10.5'

где  - дифференциальная емкость

в точке u=E0;

m=Ey/2(jК+|E0|) – глубина модуляции емкости.

При m<<1 выражение (10.5') можно записать в форме

С(t)»C0(1-mcoswyt), 10.5''

Совпадающей с (10.4)

Выражение, аналогичное (10.5''), можно составить и для параметрической индуктивности L(t), управляемой током.

При установлении соотношений между зарядом, током и напряжением на параметрической емкости следует исходить из очевидных выражений

q(t)=C(t)uC(t),  10.6

 10.7

  10.8

Для параметрической индуктивности L(t) имеют место следующие соотношения, связывающие потокосцепление F, напряжение uL и ток i:

 10.9

  10.10

 10.11

Следует подчеркнуть, что в выражениях (10.6)¸(10.11) С(t) и L(t) рассматриваются как линейные емкость и индуктивность.


Общая электротехника и электроника