Радиотехника - Давыдов С.Л.
Скачать (прямая ссылка):
По схеме умножитель частоты представляет собой усилитель мощности, анодный контур которого настраивается на частоту, вдвое или втрое большую, чем частота колебаний задающего генератора.
Работа умножителя (удвоителя, утроителя) частоты заключается в том, что при воздействии на управляющую сетку лампы переменного напряжения ее анодный ток становится пульсирующим. Пульсирующий ток представляет собой сумму постоянного тока и нескольких переменных токов — гармоник, имеющих частоту, кратную частоте задающего генератора (/, 2\, 3/ и т. д.). Так как анодный контур настраивается на вторую или третью
199
гармонику, то в нем возникают колебания с частотой,- в два или три раза более высокой, чем частота колебаний задающего генератора. Процесс получения гармоник в лампе удвоителя показан графически на рис. 8.14. " ' -
ЧастотыЗf и mд.¦4f¦^5f;6f^..
Рис. 8.14. График работы лампы в схеме умножителя частоты
Следует иметь в виду, что гармоники имеют меньшую амплитуду, чем переменная составляющая анодного тока основной частоты, и поэтому при умножении частоты в контуре шолучаются колебания меньшей мощности, чем при обычном усилении.
БЛОКИНГ-ГЕНЕРАТОР "
Если требуется получить большое число гармоник колебаний, применяются специальные генераторы (например, блокинг-генераторы), в которых импульсы анодного тока лампы имеют форму, сильно отличающуюся от синусоидальной. В таких импульсах анодного тока содержится большое число высших гармоник, обладающих сравнительно большой мощностью.
Принципиальная схема блокинг-генератора показана на рис. 8.15. В генераторе применяется индуктивная обратная связь. Так как блокинг-генераторы применяются для генерирования колебаний частотой не более сотни килогерц, то трансформаторы их всегда с железными сердечниками. Чтобы сильнее
200
Иусилителю
НІ—
исказить форму импульсов анодного тока (сделать их почти прямоугольными), сечение сердечника делают небольшим, и поэтому железо при работе генератора оказывается насыщенным. Отличительной особенностью блокинг-генератора является очень сильная обратная связь, благодаря которой в цепи управляющей сетки протекает ток, соизмеримый с анодным. Блокинг-генера-тор — это генератор несинусоидальных колебаний, в нем нет колебательных контуров.
Физический процесс получения колебаний в блокинг-генераторе иллюстрируется графиками на рис. 8.16. На гра фике а показано изменение напряжения на конденсаторе Сс, приложенное минусом к управляющей сетке, а плюсом к катоду. Предположим, что в начальный момент это напряжение было настолько большим, что лампа была заперта (анодный ток был равен нулю — график б). С течением времени конденсатор постепенно разряжается через сопротивление /?с и сеточную обмотку блокинг-трансформатора; разряд идет медленно, так как сопротивление #с очень большой величины. Наконец, напряжение на конденсаторе становится равным напряжению запирания лам-
0-
Рис. 8.15. Принципиальная схема блокинг-генератора
Ус-к
Напряжение
запирания
лампы
Г Напряжение \1 анодной \\, г^л батареи
, І і І_І і
Рис. 8.16. Графическое изображение процессов, происходящих в блокинг-генераторе: 1?с_к — напряжение между сеткой и катодом лампы; /а— анодный ток лампы; ^а_к — напряжение между анодом и катодом лампы
пы (момент ^ на графике а); при дальнейшем разряде конденсатора лампа отпирается, появляется анодный ток (график б). Этот ток протекает по анодной катушке блокинг-трансформатора и индуктирует в сеточной обмотке э. д. с. Концы сеточной обмотки соединены с лампой таким образом, что на сетке лампы получается дополнительное положительное напряжение. Таким образом, отрицательное напряжение на управляющей сетке становится еще меньше, анодный ток увеличивается, наводимая им э. д. с. становится еще больше. Напряжение на управляющей сетке становится положительным и. очень быстро увеличивается за счет вызываемого им роста анодного тока. Положительное напряжение на управляющей сетке обусловливает появление большого сеточного тока. Вследствие этого анодный ток перестает возрастать и даже несколько
уменьшается; в сеточной обмотке блокинг-трансформатора возникает э. д. с, создающая дополнительное отрицательное напряжение на управляющей сетке, лампа запирается и остается запертой за счет заряда, накопленного конденса-
201
тором Со в период положительного напряжения на управляющей сетке. Далее конденсатор начинает разряжаться через сопротивление /?с, и весь процесс повторяется. Таким образом, в анодной цепи возникает серия прямоугольных импульсов тока. Эти импульсы вызывают изменение анодного напряжения лампы, показанное на графике в.
Импульсы анодного тока (напряжения) в цепи блокинг-генератора представляют собой сумму большого числа гармонических колебаний кратных частот. Поэтому если напряжение с анодной обмотки блокинг-трансформатора подать на сетку лампы усилителя, в анодную цепь которой включен контур, настроенный на одну из гармоник генератора, то можно получить колебания с частотой, в 10—20 раз и даже больше превышающей основную частоту колебаний.
