Выбор схем радиопередатчиков и определение их основных параметров. Расчет усилителей мощности. Расчет умножителей частоты. Расчет модуляторов, страница 39

Когда , то колебания тока в схеме не возникнут. Этому случаю будет соответствовать нагрузочная прямая, параллельная оси напряжений. Рабочая точка при образовании первого домена, не возвращается больше в точку А. Такое включение равносильно работе диода в схеме с генератором тока.

Если , то в той же схеме в течение времени нахождения рабочей точки на ветви статической характеристики диода, напряжение на диоде оказывается ниже порогового, и новый домен возникнет лишь тогда, когда в результате перезарядки цепи напряжение на диоде достигнет порогового значения. Время, в течение которого это происходит, зависит от L, R_Hи сопротивления диода постоянному току.

12.4.1. Эквивалентные схемы генератора и их анализ

Элементы корпуса диода и реактивность кристалла формируют так называемый собственный контур диода, резонансная частота  которого может быть близка к рабочей частоте . В бескорпусном диоде роль элементов корпуса выполняют локальные неоднородности узла крепления. Внешняя цепь подключается к диоду через емкость корпуса . Поэтому даже при простейшей эквивалентной схеме внешней цепи в виде реактивности с потерями эквивалентная схема генератора в целом оказывается двухконтурной, .

В типовых конструкциях генераторов основа внешней цепи — отрезок линии передачи, закороченный на конце и работающий на первом либо одном из высших обертоне. При этом длина резонансной системы  ( — длина волны в линии; — номер обертона). В этом случае входное сопротивление отрезка линии можно приближенно представить сопротивлением последовательного резонансного контура, параметры которого для линии с дисперсией следующие:

; ; ,                                                                                              (12.1)

где  — резонансная частота эквивалентного контура; — его эквивалентное характеристическое сопротивление;  — длина волны в свободном пространстве с заданным  на частоте ;  — нагруженная добротность контура. При использовании прямоугольного волновода

;                  ,                                                                                      (12.2)

где  — ширина,  — высота волновода.

Двухконтурная эквивалентная схема автогенератора на ДГ (рис. 12.18) достаточно хорошо описывает коаксиальные и полосковые конструкции генераторов в условиях, когда нет заметной конкуренции между соседними обертонами за контроль над колебаниями. Собственные частоты колебательной системы, определяющие с точностью до небольшой поправки возможные частоты генерации, находятся из соотношения

,                                                                                                                            (12.3)

где — нормированная относительная расстройка i-го контура; — коэффициент связи i-го контура на его резонансной частоте /,-.

Обычно связь двух контуров через общую емкость достаточно сильная, чтобы можно было полагать обобщенную расстройку каждого из них относительно частоты колебаний много больше единицы. В этом случае входное сопротивление колебательной системы на зажимах отрицательной проводимости на рабочей частоте можно представить в виде

                                                                                                             (12.4)

где  — резонансное сопротивление собственного контура диода на зажимах отрицательной проводимости;  — отношение сопротивлений потерь двух контуров.

Коэффициент полезного действия колебательной системы

                                                                                     (12.5)

Здесь первый сомножитель в квадратной скобке учитывает КПД эквивалентного контура с сопротивлением собственных потерь , собственной добротностью и внешней добротностью , а второй — потери мощности на .