Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Принцип генерирования гармонических колебаний

Читайте также:
  1. B. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ВСЕХ МЕДИЦИНСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
  2. C. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ВСЕХ МЕДИЦИНСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
  3. А.7 Устройство и принципы действия адсорбционных аппаратов
  4. Американские стандарты шифрования DES, тройной DES, AES. Принципы работы, основные характеристики и применение.
  5. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ПСИХОЛОГИЯ: ОСНОВНЫЕ КОНЦЕПЦИИ И ПРИНЦИПЫ
  6. Антивирусные программы: разновидности, принципы действия, способы настройки.
  7. Антропный принцип. Эффект наблюдательной селекции. Результаты Бострома и Тегмарка

 

В основе работы большинства автогенераторов лежит принцип поддержания незатухающих колебаний в резонансной системе за счет подачи в нее посредством активного элемента дополнительной энергии от источника питания. В качестве активного элемента могут использоваться электронные лампы, биполярные и полевые транзисторы, полупроводниковые диоды, имеющие на вольт-амперной характеристике участок с отрицательным сопротивлением. Моменты подачи и величина энергии, подаваемой в резонансную систему, определяются параметрами цепи обратной связи, управляющей работой активного элемента.

Для уяснения указанного принципа рассмотрим одну из возможных схем автогенератора (рис. 4.48), в которой активный элемент изображен в виде совокупности трех электродов И –истока, С – стока и З – затвора.

Как известно, если в колебательный контур ввести некоторую энергию и предоставить его самому себе, то в нем возникнут затухающие колебания uк(t) с частотой, определяемой собственными параметрами контура (рис. 4.49). Такие колебания возникают после включения напряжения источника питания Еп.

Из схемы (рис. 4.48) следует, что напряжение между выходными электродами активного элемента равно

 

uси (t) = Еп – uк(t).

Это напряжение создает между выходными электродами прибора электрическое поле, которое состоит из постоянной составляющей Ео, обусловленной напряжением источника питания Еп, и переменной составляющей Е(t), обусловленной напряжением на контуре uк(t) (рис. 4.49). Так как обычно Е(t) < Ео, то независимо от направления поля Е(t) результирующее электрическое поле является ускоряющим и все электрические заряды (электроны) движутся от электрода И к электроду С.

 

Рассмотрим взаимодействие пролетающих в пространстве С – И электронов с действующим в нем электрическим полем. Каждый электрон, пролетая пространство С – И под действием постоянного поля Ео, приобретает скорость uо; при этом его кинетическая энергия становится равной 0,5 m u20, где m – масса электрона. Эту энергию электрон приобретает у электрического поля, созданного источником постоянного напряжения Еп, поэтому источник питания теряет такое же количество энергии.

Иначе взаимодействует электрон с переменной составляющей электрического поля Е(t). В те полупериоды, когда переменная составляющая напряжения uк(t) > 0, переменное электрическое поле Е(t) < 0 тормозит электроны и, следовательно, отбирает у них часть кинетической энергии. В другие полупериоды, когда uк(t) < 0, переменное электрическое поле Е(t) > 0 ускоряет электроны, отдавая им часть своей энергии. Полупериоды колебаний, в которые происходит торможение и ускорение электронов, показаны на рис. 4.49.

Если предположить, что энергия D W, отдаваемая электроном переменному электрическому полю при торможении, в среднем равна энергии, которую другой электрон получает у переменного электрического поля при его ускорении этим полем, то колебательный контур, создающий переменное электрическое поле, получит за каждый период колебаний энергию

 

, (4.48)

где nТ и nУ – количество электронов, движущихся соответственно в тормозящем и ускоряющем полях.

Из выражения (4.48) видно, что если управлять электронным потоком так, чтобы количество электронов nТ, движущихся в тормозящем поле, превосходило количество электронов nУ, движущихся в ускоряющем поле, то величина W > 0, то есть колебательный контур будет получать энергию в течение каждого периода колебаний. Если же, кроме того, удается добиться равенства W = Wконт, где Wконт – энергия потерь в контуре за период колебаний, то затухание колебаний uк(t) прекратится, и в рассматриваемой системе будут поддерживаться незатухающие гармонические колебания.

Таким образом, для поддержания незатухающих гармонических колебаний в резонансной системе автогенератора необходимо управлять электронным потоком так, чтобы количество электронов, тормозящихся переменным электрическим полем в пространстве С – И, превосходило количество электронов, испытывающих ускорение в этом поле. Этот принцип является общим и лежит в основе работы многих автогенераторов гармонических колебаний.

Автогенераторы, в которых принцип передачи энергии основан на взаимодействии электронного потока с электростатическим полем резонансной системы, часто называют генераторами с электростатическим взаимодействием.

 


Дата добавления: 2015-10-28; просмотров: 129 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Характеристиках усилителя | Режимы работы усилителей по переменному току | Способы обеспечения режимов работы усилителя | Резисторный усилительный каскад на транзисторе | Усилители с избирательной нагрузкой | Двухтактный усилитель мощности | Усилители постоянного тока (УПТ) | Способы снижения уровня постоянной составляющей | Дифференциальный усилитель | Операционные усилители |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Назначение и классификация генераторов| Условия самовозбуждения автогенераторов

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.009 сек.)