Строительный блокнот  Радио - передача сигнала 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 [ 39 ] 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97

противлением Rt (значения Сых и Ri зависят от режима работы усилительного элемента) и комплексного сопротивления Z h = R.+ + /Хвн, обеспечивающего условия самовозбуждения в автогенераторе (см. § 6.3). Если эти условия выполняются, то вносимое в контур сопротивление R отрицательно, а характер и знак реактивной составляющей сопротивления XjiH зависят от конкретной схемы автогенератора. Будем условно трактовать как емкость Свн. знак которой определяется конкретной схемой. Если емкость Свн положительна, Сэн увеличивается, если Свн отрицательна, то Сэ уменьщается. Цепь нагрузки характеризуется входными параметрами Свх и Rx каскада, на который работает автогенератор. Значения Сс и /?вх. так н как и Сых и Ri, зависят от режима работы усилительного элемента.

Упрощенная схема эквивалентного контура автогенератора показа-па на рис. 7.1, б. Усилительный элемент автогенератора и цепь нагрузки подключены к контуру с учетом коэффкц!!ентов включения 1Пу и и т. Тогда

Сз,= С + т? С , + т? С + т1 С ,

/эк /?ое Rl

Параметры кчизадентного контура автогенератора изменяются во времени из-за дестабилизирующих факторов, что приводит к изменению его резонансной частоты, а следовательно, и частоты колебаний генератора (см. § 6.3). Рассмотрим эти факторы более подробно.

Изменение состояния окружающей среды влияет на нестабильность частоты передатчика. Тдк, от температуры окружающей среды зависят размеры деталей автогенератора, диэлектрическая проницаемость диэлектриков, магнитная проницаемость сердечников катушек и режимы работы усилительных элементов. Например, повышение температуры вызывает удлинение провода и размеров каркаса катушек (увеличивает их индуктивности), а также расширение пластин конденсаторов и изменение зазора между пластинами (изменяет их емкости). При изменении от температуры режима работы меняются входные и выходные параметры усилительных элементов. Таким образом, изменения температуры вызывают изменения емкостей и индуктивностей колебательной системы и цепи ОС автогенератора, что приводит к отклонению частоты колебаний на его выходе от номинала.

Причин изменения температуры окружающей среды много. Это и колебания температуры от времени суток и года, от местоположения передатчика, от нгрва деталей автогенератора за счет протекания через них токоэ и т. д. Все эти изменения случайны, а следовательно, и вызываемые ими отклонения частоты генератора от номинала носят также случайный характер.

Вла.жность и давление воздуха изменяют диэлектрическую проницаемость воздуха иди диэлектрика конденсатора, а следовательно, и его емкость.



Для уменьшения нестабнтьпости частоты передатчика за счет лебаний температуры, влажности и давле1И1Я окружающей среды св--дят к минимуму изменения параметров внешней среды. Для этого а.-тогенератор помещают в специальное устройство, в котором поддерживаются постоянные температура и влажность. Такое устройство называют термостат ом.

Термостаты бывают двух видов. В термостатах первого вида рабочую температуру выбирают выше максимально возможной температуры окружающей среды (50-70° С). При этом с изменением температуры окружающей среды увеличивают (уменьшают) нагрев камеры термостата с помощью нагревателя, обеспечивая тем самым постоянство температуры. В термостатах второго вида рабочую температуру выбирают ниже температуры окружающей среды. В таких термостатах помимо нагревателя предусматривают и охладитель, работающий при температуре окружающей среды больше рабочей.

С увеличением токов и напряжений в деталях автогенератора растет мощность снимаемых колебаний. Само по себе это может быть полезно, однако при этом возрастает нагрев деталей автогенератора (особенно усилительного элемента), что снижает стабильность его частоты. По этой причине задающий генератор в передатчике, как правило, делают маломощным и принимаются меры для стабилизации режима.

Для борьбы с температурными нестабильносгями применяют детали с малыми температурными зависимостями. Разработана специальная технология изготовления конденсаторов и индуктивных катушек, позволяющая свести температурные зависимости их параметров к минимуму. Кроме того, используют всевозможные схемы компенсации, учитывающие различный характер изменения емкости конденсаторов от температуры. Так, у некоторых конденсаторов емкость с повышением температуры уменьшается, а у других - увеличивается. Применяя в колебательной системе автогенератора конденсаторы с противоположным характером зависимости емкости от температуры, можно уменьшить температурную нестабильность частоты генератора. Если при параллельном соединении двух конденсаторов одинаковой емкости емкость одного из них с повышением температуры увеличивается, а другого - уменьшается по тому же закону, то результирующая емкость от температуры не зависит. Индуктивность контурной катушки с ростом температуры увеличивается, что необходимо учитывать при выборе конденсаторов контура. Для уменьшения влияния изменения температуры на индуктивность однослойной контурной катушки автогенератора ее изготовляют методом вжигания серебряного слоя в керамический каркас.

Для стабилизации частоты автогенератора осуществляют стабилизацию рабочей точки в усилительных элементах. Режим работы усилительных элементов, а следовательно, и их параметры могут меняться преднамеренно для выполнения тех или иных регулировок. По этой причине в автогенераторе и в последующем буферном каскаде такие регулировки не производят. Так как режимы работы и параметры усилительных элементов могут меняться и в результате их старения, в -автогенераторе используют усилительные элементы с большим сроком



службы, работающие в облегченном режиме при пониженных напряжениях, токах со стабилизацией режима.

Режимы работы усилительных элементов зависят от приложенного напряжения источников питания. Если по каким-либо причинам напряжение питания изменяется, то изменяются входные и выходные параметры усилительных элементов, а следовательно, частота колебаний автогенератора. Кроме того, изменение напряжения питания вызывает изменение сдвига фаз между /дых! еых> также сопротивления Zbh, что приводит к изменению частоты автогенератора. По этой причине в передатчиках используют высокостабьльные источники питания автогенераторов.

Для уменьщения нестабильности частоты, вызванной деформацией деталей автогенератора в результате механических сотрясений, ударов и ускорений, применяют жесткую конструкцию индуктивных катушек, конденсаторов, монтажа. Для уменьшения вибраций передатчик крепят на амортизаторах.

Каскады, на которые работает автогенератор, могут через паразитные связи создавать в его колебательной системе наведенные токи, по фазе не совпадающие с основным током, что эквивалентно внесению в контур комплексного сопрот1!вления, изменяющего частоту автоколебаний. Для ослабления этих воздействий автогенератор экранируют. Кроме того, стремятся устранить связи через источник питания, для чего задающий генератор иногда имеет отдельньи ! источник питания Между усилительными каскадами и автогенератором включают бу ферные каскады, что уменьшает влияние нагрузки на автогенератор Усиление напряжения после автогенератора осуществляют на частоте отличной от его частоты, путем использования умножителей частоты

Согласно эквивалентной схеме контура автогенератора, приведен ной на рис. 7.1, б, нестабильность частоты генератора во многом опре деляется изменениями во времени вносимых в контур емкостей Сых Свх и Свн. Для уменьшения влияния изменения этих емкостей на результирующую емкость эквивалентного контура Ск нужно либо снизить коэффициенты включения т- и т, либо увеличивать емкость контура С. При выполнении этих условий пересчитанные в контур емкости Свых. Свх и Свн составляют малую долю от результирующей емкости Сэ1,. При этом можно повысить стабильность частоты генератора. На практике коэффициенты включения и выбирают как можно меньше, но такими, чтобы при выбранных значениях выполнялись условия самовозбуждения.

Способность контура фиксировать тастоту автогенератора возрастает с повышением его добротности. Известно, что сопротивление контура при резонансе, величина которого, как правило, бывает заданной, /?ое = ZcQ, гда L/C-характеристическое сопротив ление контура; Q - его добротность. С увеличением Q заданное зна чение Roe можно обеспечить при меньшем значении Zg, что дает возможность использовать большую емкость С, а увеличение С, как отмечалось, повышает стабильность частоты генератора. Контур с боль-щей добротностью имеет более крутую фазовую характеристику. Это



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 [ 39 ] 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97