Решение ТОЭ онлайн
Техника высоких напряжений ТВН
Электротехника, основы электроники
Электрические измерения, электрические материалы

 
на правах рекламы

Генератор на триоде

Генератор на триоде

Генератор электрических колебаний. Условия возникновения колебаний. Схема LC-генератора на триоде. Принцип работы LC-генератора на триоде. Достоинства и недостатки LC-генератора на триоде

Генератором электрических колебаний называют устройство, преобразующее энергию источника питания постоянного напряжения в энергию переменных колебаний требуемой формы. В зависимости от формы выходного напряжения различают: генераторы гармонических колебаний и генераторы негармонических колебаний (импульсные генераторы).

Любой генератор, независимо от формы выходных колебаний, может работать в одном из двух режимов: режим автоколебаний и режим внешнего запуска (ждущий).

Генератор, работающий в режиме автоколебаний, обычно называют автогенератором. Выходное переменное напряжение на его выходе формируется сразу после подключения напряжения питания и не требует для начала работы подачи внешнего управляющего воздействия.

Генераторы, работающие в режиме запуска внешними импульсами, после подключения источника питания могут сколь угодно долго находиться в устойчивом состоянии, не формируя выходное переменное напряжение. При подаче управляющего сигнала на вход такого генератора, на его выходе формируется выходной сигнал, параметры которого полностью определяются собственными характеристиками устройства. Такой режим работы называют ждущим или заторможенным. Большое распространение получили заторможенные мультивибраторы – одновибраторы.

Автогенераторный режим работы применяется в устройствах, используемых в основном в качестве задающих генераторов, а ждущий – в устройствах, преобразующих форму импульсов к требуемому виду.

Условия возникновения колебаний. Положительная обратная связь является главной особенностью всех генераторов.

Если условие самовозбуждения (генерации) выполняется только для одной частоты, то на выходе генератора поддерживается синусоидальное напряжение этой частоты.

Генератор гармонических колебаний содержит частотно-избирательную цепь, которая обеспечивает выполнение условия самовозбуждения на заданной частоте.

Типы генераторов. В зависимости от вида частотно-избирательной цепи, использующейся в генераторе, генератор относят к тому или иному типу. По виду используемой цепи разделяют LC-, RC- и кварцевые генераторы, в которых используются кварцевые резонаторы.

LC-генераторы. Наиболее распространенный способ получения высокочастотных колебаний – это применение генератора, в котором LC-контур настроенный на определенную частоту, подключен к усилительной схеме на триоде (рис. 1), чтобы обеспечить необходимое усиление на его резонансной частоте. Охватывающая схему петля положительной обратной связи применяется для поддержания колебаний на резонансной частоте LC-контура, и такая схема будет самозапускающейся.

Схема LC-генератора на триоде

Рис. 1 Схема LC-генератора на триоде

В контуре LC под влиянием случайных электрических колебаний возникают собственные колебания тока и напряжения. Однако из-за потерь энергии в контуре колебания должны затухать. Чтобы колебания не затухали, необходимо пополнять запас колебательной энергии в контуре, например, воздействуя на него пульсирующим током с той же частотой и с определённой фазой. Это осуществляется с помощью триода. Переменное напряжение, подводимое от контура к сетке триода с помощью трансформаторной обратной связи, вызывает изменение его анодного тока. В результате в анодном токе появляются пульсации, которые при правильном подборе фазы напряжения, подаваемого на сетку лампы, будут пополнять колебательную энергию контура.

Если усилительные свойства лампы таковы, что пополнения колебательной энергии превосходят потери колебательной энергии за то же время в самом контуре, то амплитуда начальных колебаний, возникших в контуре, будет нарастать. По мере роста амплитуды колебаний усиление лампы уменьшается за счёт нелинейности вольтамперной характеристики триода и в системе установится стационарная амплитуда генерируемых.

Элементы Rc и С0 служат для создания на сетке автоматического напряжения смещения за счет сеточного тока. Пока колебаний нет, сеточный ток отсутствует и смещение не возникает. А когда на сетку поступает переменное напряжение, то его положительные полуволны вызывают пульсирующий сеточный ток ic. Его постоянная составляющая создает на резисторе Rc падение напряжения, которое и является напряжением смещения. Конденсатор С0 сглаживает пульсации этого напряжения.

Таким образом, ток ic создаёт постоянное напряжение на управляющей сетке лампы, смещающее рабочую точку анодно-сеточной характеристики в область отрицательных значений, что необходимо для получения высокого кпд.

LC-генераторы имеют сравнительно высокую стабильность частоты колебаний, устойчиво работают при значительных изменениях параметров активных элементов, обеспечивают получение колебаний, имеющих малый коэффициент гармоник.

К недостаткам их относятся трудности изготовления температурно-независимых индуктивностей, а также высокая стоимость и громоздкость последних.


Теги: генератор на триоде, LC-генератор на триоде

Комментарии:

Оставить комментарий