Ответы на экзаменационные вопросы № 1-48 дисциплины "Радиопередающие устройства" (Назначение, классификация и обобщённая схема РПдУ. Магнетронные генераторы), страница 10

От амплитуды колебания зависит только Sсp. Из первого  уравнения можно однозначно определить амплитуду колебаний. Во  втором уравнении от частоты зависят все  элементы.  Существует  значение установившейся частоты, для которой  это  уравнение  выполняется, следовательно, последнее уравнение позволяет определить  значение установившейся частоты.

Перепишем уравнение баланса амплитуд в следующем виде:

Левая часть уравнения характеризует отрицательную  проводимость, вносимую транзистором. Правая часть характеризует  положительную проводимость контура. Генерация возникает  при  равенстве этих проводимостей.

Для определения амплитуды установившегося колебания  необходимо знать зависимость:

Величина Sсp можно найти из гармонического  анализа  Iк  при заданном Uбэ. При кусочно-линейной аппроксимации средняя  крутизна определяется:


Используя  выражение для ГВВ, получаем:

               

где E΄ - напряжение отсечки.

Uбэ изменяет Scр=F(Uбэ) , т.к. изменяется угол отсечки, и  если Есм > Е', то зависимость имеет следующий вид (рис.8.2.2) :

8_2_2

Рис.8.2.2.

Для точки А выполняется условие баланса амплитуд и  устанавливается амплитуда колебаний U'бэ1.

Такой режим, когда Есм > Е' называется мягким режимом  самовозбуждения и стационарный режим оказывается устойчивым. Происходит самовозбуждение. Режим, когда Uбэ1 = О является неустойчивым.

При Uбэ1 > U'бэ1  отрицательная проводимость, вносимая  транзистором, меньше проводимости контура. При этом условие  KScp=1/Zэ не выполняется. При этом энергия, которая  рассеивается  в контуре меньше энергии, вносимой транзистором. В результате  Uбэ1 начнёт уменьшаться, стремясь к U'бэ1 . При Uбэ1 < U'бэ1  всё происходит наоборот. Еcли Еcm < Е',  то  зависимость  имеет следующий вид (рис.8.2.3):


8_2_3

рис. 8.2.3

Имеются две точки, соответствующие стационарному режиму:

т.А - устойчивая точка,  т. В - неустойчивая точка.

Такой режим называется жёстким режимом самовозбуждения. Высокостабильные АГ используются в системах с высокой добротностью. т.е. для этого случая К=X2/X1, т.е. коэффициент ОС - величина вещественная и φк=O. При этом сдвиг фаз в контуре компенсируется сдвигом фаз в транзисторе: φэ=-φs . Чем больше φs, тем сильнее расстроен контур. Для этого случая Х1+Х2+Х3=0. Тогда, учитывая вещественный характер К, условие для возникновения колебания имеет вид:

X1X2>0

X1X3<0

|X1|<|X3|

Такие условия могут реализовываться   в    двух    схемах (рис.8.2.4):


8_2_4


24. Эквивалентная схема кварцевого резонатора {243}+

Эквивалентная схема кварца изображена на рис.8.10.1.

8_10_1

Lкв (кв-кварца) - характеризует инерционные свойства пластины,

Скв - характеризует упругие свойства пластины,

Ркв - потери кварца, которые пропорциональны номеру гармоник,

Со - статическая ёмкость кварца.

Две резонасные частоты - одна соответствует последовательному резонансу

  ,другая, более высокая частота соответствует  параллельному  резонансу


Т.е. кварцевый резонатор эквивалентен контуру с  очень           малым коэффициентом включения,  поэтому  изменение  внешней  цепи       слабо влияет на собственные частоты.

Запишем комплексную проводимость кварца:

где  ,  w – текущая частота       

Если выделим из 1/Zкв вещественною и мнимую часть:

Re (Zкв):

      , где

Im (Zкв):

   

8_10_2

В диапзоне 0... и  реактивное  сопротивление  носит емкостной характер.Вблизи  кварц  ведёт  себя  как  последовательный колебательный контур, а около  как параллельный колебательный контур.


25. Кварцевые автогенераторы. Схемы включения кварца

1. Кварцевый генератор играет роль индуктивности (осцилляторы).

2. АГ в которой кварц используется в  качестве  последовательного колебательного контура (рис.8.10.3)8_10_3

а) самая высокая       стабильность частоты, б) самая низкая стабильность частоты,

 в) высокая стабильность частоты.

На практике используется емкостная трёхточка (а). Она обладает конструктивной простотой и лёгкостью подстройки. Для емкостной трёхточки условие баланса фаз при предположении  выглядит так: