Разделы сайта

Линейная теория автогенератора. Условия самовозбуждения

где - частота свободных (затухающих) колебаний контура;

- коэффициент затухания.

Амплитуда свободных колебаний, описываемых уравнением (2.4), определяется выражением и зависит от коэффициента затухания d. При d > 0 (рис. 2.4 а) свободные колебания в контуре будут затухающими, так как проводимость потерь превышает проводимость активного прибора (GЭ > GАП).

а) б) в)

Рис. 2.4. Амплитуда свободных колебаний при различных d

Если проводимость потерь GЭ компенсировать отрицательной вносимой проводимостью GАП, то при d = 0 возникшие в контуре колебания будут продолжаться бесконечно долго, т.е. станут незатухающими (рис. 2.4 б). Если же по абсолютной величине вносимая отрицательная проводимость будет больше проводимости потерь (|GАП| > GЭ), то d > 0 и колебания в контуре будут нарастать (рис. 2.4 в), т.е. возникают условия самовозбуждения.

Таким образом, выявление условий самовозбуждения сводится к анализу генератора как линейной цепи и поэтому называется линейной теорией. При этом не обязательно составлять дифференциальное уравнение, а можно использовать известные методы анализа линейных цепей на устойчивость, так как нарушение устойчивости и есть самовозбуждение.

Под условиями самовозбуждения понимаются такие условия, выполнение которых приводит к появлению колебаний в автогенераторе. Условие |GАП| > GЭ говорит о том, что для обеспечения самовозбуждения автогенератора достаточно иметь отрицательную проводимость GАП (крутизну вольт-амперной характеристики нелинейного элемента) в рабочей точке по абсолютной величине большую, чем проводимость потерь контура GЭ. Это означает, что приток энергии от активного прибора в пассивную цепь превышает потери энергии в ней.

Частота колебаний, возникающих в автогенераторе, равна собственной частоте колебательного контура. Отсюда следует, что сумма реактивных составляющих эквивалентной проводимости контура ВЭ и ВАП равна нулю ВЭ + ВАП = 0. Достаточные условия самовозбуждения можно записать в следующем виде:

(8.15)

где - комплексные проводимости активного прибора и колебательного контура соответственно.

Первое условие указывает на то, что энергия, выделяемая активным элементом, превышает энергию всех потерь в схеме (амплитудное условие). Второе условие свидетельствует о том, что колебания могут возникнуть лишь на частоте резонанса «обобщенной нагрузки», т.е. на частоте резонанса линейной цепи с учетом реактивной проводимости, вносимой нелинейным элементом (фазовое условие).

Если автогенератор рассматривать как автоколебательную систему, состоящую из усилителя, выход которого связан с входом с помощью цепи обратной связи (рис. 1.5), то для того, чтобы в автоколебательной системе возникли и поддерживались незатухающие колебания, необходимо, чтобы вносимая в систему энергия вводилась в такт (в фазе) с возникшими колебаниями, а по величине должна быть достаточной для компенсации потерь.

Пусть с выхода усилителя часть выходного напряжения через цепь обратной связи подается на его вход. При условии, что на выходе цепи

Перейти на страницу: 1 2 3

Самое читаемое:

Разработка передающего устройства системы беспроводного удаленного доступа
Передача информации в пространстве с помощью радиоволн осуществлялась со времени изобретения радио в конце девятнадцатого века. В настоящее время интерес к радиосвязи возрос в связи с тенденцией отказа от проводов. Появился модный термин «беспроводная связь» (wireless), что является синонимом «радиосвязи». Передают обычно речь, м ...