Реферат: Применение программного комплекса Electronics Workbench для разработки радиоэлектронных устройств

Аннотация

В дипломной работе рассматривается анализрадиоэлектронных схем, а также возможность их моделирования современнымикомпьютерными методами, а именно при помощи программного комплекса ElectronicsWorkbench. 5.0С.

ElectronicsWorkbench. 5.0С представляет собой программный продукт, позволяющий производитьмоделирование, тестирование, разработку и отладку электрических цепей.

Для работы программного комплекса необходим IBM– совместимый компьютер спроцессором I486 и выше.

ElectronicsWorkbenchимеет достаточно простойинтерфейс пользователя и прост в обращении.

ЕlectronicsWorkbenchсодержит в себе достаточно большое количество моделей радиоэлектронныхустройств, а также позволяет создавать пользователю свои модели.

В программном комплексе предусмотрена работа не только с«идеальными» элементами, но и с «реальными». Есть возможность имитацииразличного вида шумов и помех, что позволяет разработчику максимальноприблизить модель к реальной.

Также ЕlectronicsWorkbenchпозволяет проводить анализы электрическихцепей, выполнение которых при стандартном подходе является достаточнотрудоемким процессом.

Введение

При разработке современного радиоэлектронногооборудования невозможно обойтись безкомпьютерных методов разработки, ввиду сложности и объемности выполняемыхработ.

Разработка радиоэлектронных устройств требует высокойточности и глубокого анализа.

ЕlectronicsWorkbenchможет применяться как напредприятиях, занимающихся разработкой электрических цепей так и в высшихучебных заведениях, занимающихся изучением и разработкой радиоэлектронныхустройств.

ЕlectronicsWorkbenchприменяется в большинстве высших учебных заведений мира.

ЕlectronicsWorkbenchможет применяться как заменадорогостоящего оборудования.

ЕlectronicsWorkbench может производить большое количествоанализов радиоэлектронных устройств, занимающих достаточно много времени пристандартных методах разработки.

ЕlectronicsWorkbenchвключает в себя большоеколичество моделей радиоэлектронных устройств наиболее известных производителей,таких как Motorolla.

ЕlectronicsWorkbench прост в обращении и не требует глубоких знаний в компьютерной технике.

Интерфейс ЕlectronicsWorkbenchможно освоить буквально занесколько часов работы.

ЕlectronicsWorkbenchможет работать с большим числомкомпьютерной переферии, а также имитировать ее работу.

ЕlectronicsWorkbenchможет на данный момент не имеетсебе аналогов по простоте интерфейса и числу выполняемых функций.

<span Times New Roman",«serif»;mso-fareast-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:EN-US;mso-bidi-language: AR-SA;layout-grid-mode:line">
1Анализи обзор моделей радиоэлектронных устройств на примере автогенераторов1.1Автогенераторы

Автогенератор — это источник электромагнитныхколебаний, колебания в котором возбуждаются самопроизвольно без внешнеговоздействия. Поэтому автогенераторы, в отличие от генераторов с внешнимвозбуждением (усилителей мощности), часто называют генераторами ссамовозбуждением.

В радиопередатчиках автогенераторы применяются восновном в качестве каскадов, задающих несущую частоту колебаний. Такиегенераторы входят в состав возбудителя передатчика и называются задающими.Главное требование, предъявляемое к ним, — высокая стабильность частоты. Внекоторых типах передатчиков (особенно в диапазоне СВЧ) автогенераторы могутбыть выходными каскадами. Требования к таким генераторам аналогичны требованиямк усилителям мощности — обеспечивать высокую выходную мощность и КПД. Внастоящей главе основное внимание уделено задающим генераторам; тем не менееизложенные здесь теоретические сведения будут полезны и при изучении мощныхгенераторов выходных каскадов передатчиков.

1.2Общие сведения об автогенераторах

Задающие генераторы проектируют таким образом, чтобыв них возбуждались гармонические колебания. Основным элементом генераторагармонических колебаний является резонатор, главное свойство которого — колебательный характер переходного процесса. Простейший резонатор — этоколебательный контур. Если в колебательный контур ввести энергию, то придостаточно высокой его добротности (Q>> 1) возникают колебания тока, затухающие современем. Уменьшение амплитуды колебаний объясняется потерями мощности в контуре/4/. Таким образом, для создания автогенератора гармонических колебанийнеобходимо использовать резонатор с достаточно высокой добротностью икомпенсировать потери.

Для выполнения последнего условия достаточнопериодически добавлять в резонатор порции электромагнитной энергии синхронно свозбуждаемыми колебаниями. Источником энергии может служить постоянноеэлектрическое поле; для преобразования его энергии в энергию колебанийтребуется активный элемент (АЭ). Структурная схема автогенератора изображена нарисунке 1.1. Обратная связь здесь нужна для синхронизации работы АЭколебаниями, существующими в резонаторе.

В качестве резонаторов в диапазоне высоких частотприменяют LC-контуры, кварцевые пластины; на СВЧ — отрезки линий с распределенными параметрами,диэлектрические шайбы, ферритовые сферы и др. Активными элементами могут бытьбиполярные и полевые транзисторы, а также генераторные диоды — туннельные,лавиннопролетные, диоды Ганна и др.

Рисунок 1.1 – Структурная схема автогенератора

Механизм работы автогенератора состоит в следующем.При включении источника энергии в резонаторе возникает переходный колебательныйпроцесс, воздействующий на АЭ. Последний преобразует энергию источника вэнергию колебаний и передает ее в резонатор. Если мощность, отдаваемая активнымэлементом, превышает мощность, потребляемую резонатором и нагрузкой, т. е.выполняется условие самовозбуждения, то амплитуда колебаний увеличивается. Помере роста амплитуды проявляется нелинейность АЭ, в результате рост отдаваемоймощности замедляется и при некоторой амплитуде колебаний отдаваемая мощностьоказывается равной потребляемой мощности. Если этот энергетический балансустойчив к малым отклонениям, то в автогенераторе устанавливается стационарныйрежим колебаний /4/.

Автогенераторы существенно отличаются от другихкаскадов радиопередатчиков тем, что частота и амплитуда колебаний здесьопределяются не внешним источником, а параметрами собственной колебательнойсистемы и активного элемента.

1.3Транзисторные и диодные автогенераторы

В зависимости от типа АЭ различают транзисторные и диодныеавтогенераторы. Идея создания транзисторного автогенератора основана на том,чтобы обеспечить режим транзистора приблизительно такой же, как и в усилителемощности. При этом на вход транзистора подаются колебания не от внешнегоисточника, а из собственного резонатора через цепь обратной связи.

Диодные автогенераторы обеспечивают стационарныеколебания за счет специфических процессов в генераторных диодах, обратная связьздесь осуществляется автоматически без применения специальных элементов.

<img src="/cache/referats/2986/image004.gif" v:shapes="_x0000_s1038">
На рисунке 1.2, а изображен вариант схемы транзисторногоавтогенератора. Активный элемент (биполярный или полевой транзистор)представлен в обобщенном виде, он имеет три электрода: И — исток, К — коллектор,У — управляющий электрод. Резонатор, образованный элементами L, C, R, подключенк выходным электродам АЭ, часть энергии колебаний с помощью трансформаторнойобратной связи поступает на управляющий электрод.

а) б)

Рисунок 1.2 – Принципиальная электрическая иэквивалентная схемы транзисторного автогенератора

На рисунке 1.2, б показана эквивалентная схемаавтогенератора, полученная из принципиальной схемы путем замены активногоэлемента с элементами цепи обратной связи генератором тока, который управляетсянапряжением на резонаторе. Векторная диаграмма токов, соответствующая схеме нарисунке 1.2, б изображена на рисунке 1.3, а, где IC1, IL1, IR1 — амплитуды первыхгармоник токов ветвей эквивалентной схемы резонатора; Iа1, Ua1 — амплитуды первых гармоник выходного тока и напряжения АЭ.

Фазовый угол (ja между колебаниями первых гармоник тока ia(t)и напряжения ua(t) зависит от фазовых сдвигов в АЭ и цепи обратнойсвязи. Если p/2<ja<3p/2, то мощность Р_=0,5 Iа1Ua1*cos(ja) отрицательна; это означает,что АЭ отдает ее в резонатор /4/.

Поделив все компоненты векторной диаграммы,приведенной на рисунке 1.3, a, на общее напряжение Ua1, получим диаграмму проводимостей. В соответствии с рисунком 1.3, aIа1= I'а1 + I''а1, где I'а1= Iа1*cos(ja); I''а1= Iа1*sin(ja), поэтому

Ya= Iа1/Ua1 = Ga + jBa (1.1)здесьGa= (Ia1/Ua1)*cos(ja) (1.2)Ba= (Ia1/Ua1)*sin(ja) (1.3)

а) б)

Рисунок 1.3 – Векторная диаграмма токов (а) и проводимостей (б) вавтогенераторе

Активный элемент отдает врезонатор максимальную мощность Р1 = |P_| = 0.5 U2a1|Ga| (при заданной амплитуде Ua1), если Ga отрицательна имаксимальна по модулю, т. е. при ja= p. В этом случае колебания первых гармоник Ia(t) и Ua(t)противофазны и Ba= 0.

Динамическая выходная ВАХ автогенератора такая же,как ВАХ усилителя мощности: при ja= p она содержит участокотрицательной крутизны. Таким образом, правильно выбранная положительнаяобратная связь приводит к появлению участка отрицательной дифференциальнойпроводимости ga = dia / dua на динамическойвыходной ВАХ.

1.3.1Диодные автогенераторы

Пример схемыдиодного автогенератора представлен на рисунке 1.4, генераторный диод здесьизображен в обобщенном виде и имеет два электрода: И — исток, К — коллектор. Надинамической ВАХ генераторного диода в режиме установившихся колебанийформируется участок отрицательной дифференциальной проводимости. Участокотрицательной крутизны генераторных диодов некоторых типов (например,туннельных диодов) имеется не только на динамической, но и на статической ВАХ.

Рисунок 1.4 – Схема диодного автогенератора

Если мгновенные ток и напряжение АЭ соответствуютучастку отрицательной крутизны динамической ВАХ, то колебания первых гармоник ia(t)и ua(t) противофазны, поэтому на частоте генерации диод эквивалентенотрицательной проводимости — |Ga|.При учете временной задержки в АЭи влияния его реактивных компонентов (межэлектродной емкости, индуктивностивыводов) фазовый сдвиг jaмежду ia(t) и ua(t)отличается от p. В соответствии с (1.3)в этом случае Ba ¹0и генераторный диод может быть заменен комплексной проводимостью Ya= Ga+ jBa.

Следовательно, как втранзисторных, так и в диодных автогенераторах АЭ на частоте генерацииэквивалентен комплексной выходной проводимости Ya = Ia1/Ua1, где Ia1, Ua1 — Комплексные амплитуды первойгармоники выходного тока и напряжения АЭ. Действительная и мнимая части Ya определяютсясоотношениями (1.2) и (1.3).Замена АЭ комплексной проводимостью дает возможность применить единый методанализа автогенераторов обоих типов /4/.

1.3.2Динамические ВАХ активных элементов

Существуют АЭс динамическими ВАХ N — и S-типа (рисунок 1.5).

а) б) в)

Рисунок 1.5 – Динамические ВАХ активных элементов N-типа (а) и

S-типа (б, в)

Большинство современных АЭ (транзисторы, диоды Ганна,туннельные диоды) имеют ВАХ N-типа, у некоторых приборов (например, со структурой р-п-р-п) существуют выходные ВАХ S-типа.В последующих

параграфах излагается теория автогенераторов на АЭ,имеющих выходную динамическую ВАХ N-типа. Ее результаты с некотороймодификацией могут быть использованы и для активных элементов с ВАХ S-типа.

1.4Стационарныйрежим работы автогенератора

Стационарным называют режимустановившихся колебаний. т. е. режим, в котором амплитуда и частотаавтоколебаний не изменяются во времени. Цель анализа стационарных режимовсостоит в отыскании условий их существования, поиске оптимального режима иполучении соотношений, связывающих амплитуду и частоту колебаний с параметрамиАЭ и резонатора.

1.4.1Квазилинейный метод анализа стационарного режима

Как и при изучении усилителей мощности и умножителейчастоты, применим квазилинейный метод анализа. Нелинейный АЭ заменимусредненной по первой гармонике комплексной выходной проводимостью Ya(1.1). Если изменяется амплитуда колебаний Ua1, то в соответствии с (1.1) изменяется и проводимость Ya, т. е. Yaесть функция амплитуды. Ya(Ua1).

Как известно, применение квазилинейного методаанализа оправдано только в том случае, когда либо ток ia(t), либо напряжение ua(t) — гармоническая функция времени. В схемах автогенераторов, изображенных нарисунках 1.2 и 1.4, гармоническим следует считать напряжение ua(t), так как АЭ подключен параллельноколебательному контуру. Напряжение на контуре имеет гармоническую форму, еслиего добротность достаточно велика.

Линейную часть схемы (резонатор вместе с нагрузкой) вточках подключения выходных электродов АЭ заменим ее входной проводимостью Yk = Gk + jBk. Такимобразом получим эквивалентную схему автогенератора (рисунок 1.6). ПроводимостьYk зависит от частоты w. Выходная проводимость АЭ Yaтакже в некоторой степени зависит от частоты, однако эта зависимость обычновыражена слабее, чем Yk(w), поэтому для простотыанализа ее учитывать не будем /4/.

1.4.2Условия существования стационарного режима автоколебаний

По первому закону Кирхгофа для схемы рисунка 1.6 Ua1Ya1 + Ua1Yk = 0 или

Yk= -Ya. (1.4)

Соотношение (1.4)может быть записано в виде двух уравнений

Ck(w) = -Ga(Ua1), (1.5)

Bk(w)= -Ba (Ua1). (1.6)

Уравнения (1.5) и (1.6) являются условиями существования стационарного режимаавтоколебаний. Рассмотрим их физический смысл. В соответствии с рисунком1.6 выходная мощность АЭ P_= 0.5U2a1Ga (таккак Ga < 0, то Р_ < 0), а мощность, потребляемая резонатором (с учетомнагрузки), P+=0.5U2a1Gk. Привыполнении условия (1.5) P_= -P+.Таким образом, (1.5) — это условие баланса активных мощностей.

Рисунок 1.6 – Обобщенная эквивалентная схемаавтогенератора

Соотношение (1.6)может быть записано в виде Bk+ Ba= 0. Это условие резонанса в полной колебательнойсистеме автогенератора, образованной резонатором и АЭ. Колебания вавтогенераторе происходят на резонансной частоте wрсуммарного резонатора.

Следует отметить, что условия (1.5) и (1.6) — необходимые, ноне достаточные для существования стационарного режима автоколебаний.

1.4.3Применение метода годографов для анализа стационарного режима

При анализе стационарных режимов удобно пользоватьсягодографами выходной проводимости YaАЭ и входной проводимости Ykколебательной системы. Годограф проводимости Y= G + jB — это линия на комплексной плоскости G, jB, по которой перемещаетсяконец радиусвектора Y при изменении аргументаот 0 до ¥. Направление годографа соответствует возрастаниюаргумента. Аргументом Yk являетсячастота w, аргументом Ya– амплитуда колебаний Ua1.

Если на одной плоскости построить годографы Yk(w) и — Ya(Ua1), то в соответствии с (1.4) их пересечение определяет стационарный режимколебаний (рисунок 1.7). Так как каждая точка годографа Yk(w) соответствует определенной частоте, а каждая точкагодографа — Ya(Ua1) — определенной амплитуде колебаний, то пересечение Ykc — Ya позволяет одновременно найтичастоту wи амплитуду Uст колебаний в стационарномрежиме.

<img src="/cache/referats/2986/image014.gif" v:shapes="_x0000_s1043">
а) б)

Рисунок 1.7 –Определение Рисунок 1.8 – Определениечастоты и

стационарного режима с иамплитуды колебаний при Ba= 0

помощью годографов

Для построения годографов Yk(w) и – Ya(Ua1) необходимо знатьзависимости Gk(w), Bk(w), — Ga(Ua1) и –Ba(Ua1).

Функции Gk(w) иBk(w) легконайти, зная структуру линейной части автогенератора, методами расчета линейныхцепей. Для отыскания зависимостей — Ga(Ua1) и –Ba(Ua1) следует рассчитать режимАЭ при разных амплитудах Ua1 найти амплитуду выходного тока активного элемента Ia1а также фазовый сдвиг jамежду ia(t) и ua(t) как функции Ua1и, наконец, воспользоватьсясоотношениями (1.2), (1.3).

Расчет частоты и амплитуды колебаний оказываетсянаиболее простым, если выходная проводимость АЭ не содержит мнимой части, т.е. Ba= 0. В этом случае условие (1.6) принимает вид /4/

Bk(w)= 0, (1.7)

откуда можно найти частоту автоколебаний wр(она равна резонансной частоте колебательной системы,подключенной к АЭ). Зная зависимость Gk(w), легко рассчитатьдействительную часть проводимости колебательной системы на частоте генерации Gk(wр)и, решая уравнение (1.8),найти амплитуду Uст (рисунок 1.8).

1.5Устойчивостьстационарного режима

Выполнение условия (1.4) указывает на возможность существованиястационарного режима колебаний, однако установится ли он на практике, зависитот его устойчивости к малым электрическим возмущениям.

Допустим, амплитуда колебаний изменилась на малуювеличину DU: U' = Uст + DU, в результате чего нарушились условия (1.5), (1.6.) и возник переходный процесс. Вдальнейшем амплитуда может продолжать изменяться с тем же знаком либо останетсяравной U', либо начнет изменяться сдругим знаком и вернется к прежнему значению Uст. Будем считать, чтолишь в последнем случае режим устойчив к малым возмущениям.

Переходный процесс, возникающий при отклоненииамплитуды от стационарного значения, может быть описан приближенным выражением

Ua(t) » U' egtcos(wt), (1.8)

<img src="/cache/referats/2986/image016.gif" v:shapes="_x0000_s1027">
где

относительная скорость изменения амплитуды; g = g(t); w = w(t);

U(t) = U'egt.

Из (1.8) следует,что в случае DU> 0 режим устойчив при g< 0. Если же DU<0, то для устойчивостирежима необходимо, чтобы g> 0. Анализ устойчивости стационарных режимов удобнопроводить с помощью обобщенного годографа.

1.5.1Обобщенный годограф проводимости колебательной системы

По аналогии с гармоническими колебания вида (1.8) могут быть записаны в виде /4/

Ua(t) = Re[U'e (g+jw) t] (1.9)

Если для гармонических колебаний применяется понятиегодографа проводимости колебательной системы Yк(w), то для колебаний переходного процесса (1.8) вводитсяпонятие обобщенного годографа проводимостиYк(р), аргументом которого в соответствии с (1.9) являетсякомплексная частота p= w — jg, 0 < w < ¥.

Обобщенный годограф Yк(р) определенным образом связан с годографом Yк(w). В приложении 10 показано, что годограф Yк(р) имеет приблизительно такую же форму, что и годограф Yк(w), и расположен справа от него (если смотреть понаправлению возрастания wпри g> 0 и слева при g< 0. При изменении gобобщенный годографперемещается в комплексной плоскости параллельно самому себе. Таким образом,если известен годограф Yк(w), то можно мысленнозаполнить его окрестности обобщенными годографами Yк(р) (рисунок 1.9).

Рисунок 1.9 – Обобщенные годографы колебательной системы

1.5.2Анализ устойчивости стационарного режима автоколебаний методом годографов

На рисунке 1.10 представлены варианты графическогорешения уравнения (1.4), определяющего стационарные режимы колебаний. Проверим,будет ли устойчив стационарный режим для случая, изображенного на рисунке 1.10.Допустим, в результате случайной флуктуации амплитуда колебаний Ua1уменьшилась, т. е. рабочая точка переместилась по годографу — Yaвлево. Через новую точку проходит обобщенный годограф Yк(р), соответствующий колебаниям вида (1.8) при g> 0. Таким образом, при уменьшении амплитуды колебаний возникаетпереходный процесс, стремящийся увеличить Ua1 и восстановитьстационарный режим. Аналогично, при увеличении Ua1 переходныйпроцесс также восстанавливает прежний режим, поскольку в этом случае g< 0. Итак, стационарныйрежим для рисунка 1.10, a устойчив.

Рассуждая таким же образом, можно показать, чтостационарный режим, соответствующий рисунку 1.10, б, неустойчив. На рисунке 1.10,в изображен годограф входной проводимости двухконтурной колебательной системы;здесь три стационарных режима (точки 1-3), из которых первый и второйустойчивы, а третий неустойчив. Подобным же образом устанавливаем, что режим,представленный на рисунке 1.7 устойчив. Естественно, что неустойчивые режимы напрактике не существуют.

1.5.3Аналитическое условие устойчивости

Из рисунков 1.7 и 1.10 следует что устойчивымстационарным режимам соответствуют следующие пары неравенств:

гдепроизводные взяты в точке стационарного режима, т. е. при

Ua1= Uст, w = wр. При других сочетанияхзнаков производных режим неустойчив.

Итак, общее условие устойчивости стационарногорежима автогенератора может быть записано в виде

<img src="/cache/referats/2986/image022.gif" v:shapes="_x0000_s1029">
(1.10)

Необходимость выполнения условия (1.10) приводит кважным практическим следствиям. В генераторах гармонических колебаний либо ток,либо напряжение на выходе АЭ имеют синусоидальную временную форму. Если АЭимеет выходную динамическую ВАХ N-типа, то ток ia-однозначная функция напряжения ua (см.рисунок 1.5, а) и целесообразно применить режим работы АЭ с гармоническимвыходным напряжением. В противном случае (при гармонической форме выходноготока) возможны скачкообразные изменения напряжения, спектр колебанийобогащается гармониками, что существенно снижает стабильность частоты.

а) б) в)

Рисунок 1.10 – Примеры определения устойчивостистационарных режимов в автогенераторах

Гармоническая форма напряжения получается припараллельном резонансе в колебательной системе, когда dBk/dw> 0. В соответствии с(1.10) для устойчивости стационарного режима требуется выполнение условия d|Ga| / dUa1< 0. Следует отметить,что производная dBк/dwвычисляется на резонанснойчастоте полной колебательной системы, включающей емкости и индуктивности АЭ.

1.6Возбуждение колебаний

Колебания в автогенераторевозбуждаются самопроизвольно при включении напряжения питания. Условиесамовозбуждения можно получить, сравнивая мощность, отдаваемую активнымэлементом, и мощность, потребляемую резонатором. Так как колебания начинаются смалых амплитуд, то для получения условия самовозбуждения можно пренебречь нелинейностьюАЭ и заменить его линейной проводимостью Y0= G0+ jB0, где G0= Ga|Ua1<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; position:relative;top:-3.0pt;mso-text-raise:3.0pt;layout-grid-mode:line; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Wingdings;mso-no-proof:yes">à

0; B0 = Ba|Ua1<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; position:relative;top:-3.0pt;mso-text-raise:3.0pt;layout-grid-mode:line; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Wingdings;mso-no-proof:yes">à0. В соответствии с рисунком1.6 при малых амплитудах мощность активного элемента Р_ = 0,5, мощность, потребляемая резонатором, P_=0,5U2a1Gк. Амплитуда автоколебанийнарастает, если АЭ отдает мощность в резонатор, т. е. P_<0, причем |P_|>P+. Таким образом, длявозбуждения автоколебаний необходимо выполнение условий

G0< 0, (1.11)

|G0| > Gк (1.12)

где G0 — действительная частьвыходной проводимости АЭ в режиме малого сигнала; Gк — действительная часть проводимости колебательной системы в точках подключениявыходных электродов АЭ.

1.6.1Мягкий и жесткий режимы возбуждения колебаний

Рассмотренныйрежим возбуждения, в котором колебания возникают самопроизвольно, называютмягким. В автогенераторе с мягким возбуждением состояние покоя (т. е. состояниес нулевой амплитудой) неустойчиво. При определенных условиях в автогенератореможет быть осуществлен жесткий режим возбуждения колебаний. Жестким называюттакой режим возбуждения, в котором генерация возникает только при наличиивнешнего воздействия, создающего колебания с амплитудой, большей некоторогопорогового значения. Таким воздействием может быть, например, радиоимпульс,подаваемый на автогенератор от внешнего источника. В автогенераторе с жесткимвозбуждением состояние покоя устойчиво.

Особенности автогенераторов с мягким и жесткимирежимами возбуждения удобно изучать,используя нагрузочную характеристикуАЭ, т. е. Зависимость Ua1(R’к), где R’к = 1/Gк. Построим нагрузочную характеристику АЭ в автогенераторе с мягким возбуждением. Предположимдля простоты, что Ba=0, тогдазависимость Ua1(R’к) может быть получена путем решенияуравнения (1.5) при различных Gк. На рисунке 1.11, аизображена зависимость |Ga| отUa1, характерная для мягкого режима возбуждения колебаний, там жепоказаны графические решения уравнения (1.5). Как видно, стационарный режимсуществует только при G0> Gк, что одновременно совпадает с условием самовозбуждения(1.12). На рисунке 1.11, б представлена нагрузочная характеристика АЭавтогенератора с мягким режимом возбуждения колебаний.

Особенности мягкого режима: плавный вид нагрузочнойхарактеристики, отсутствие скачков амплитуды; однозначная связь Ua1 и R’к, монотонный видзависимости |Ga| (Ua1), при котором обеспечиваетсявозможность получения самых малых амплитуд /4/.

а) б)

Рисунок 1.11 — Зависимости, характерные для мягкогорежима возбуждения колебаний

а) б)

Рисунок 1.12 — Зависимости, характерные для жесткого режима возбуждения колебаний

На рисунке 1.12, а изображена зависимость |Ga|(Ua1), характерная для автогенератора, в котором возможен толькожесткий режим возбуждения колебаний. Из рисунка видно, что в данном случаеусловие самовозбуждения (1.12) не выполняется ни при каких Gк, однако при Gк< |Gк max| возможно существованиестационарных режимов, некоторые из которых оказываются устойчивыми. Так как кАЭ с характеристикой N-типа необходимо подключить резонатор, для которого нарезонансной частоте справедливо соотношение dBк/dw> 0, то в соответствии с(1.10) из двух стационарных режимов (рисунок 1.12), а оказывается устойчивымрежим с амплитудой U''ст.

а) б)

Рисунок 1.13 — Зависимости, характерные дляавтогенератора со скачкообразным возбуждением и срывом колебаний

Для возбуждения колебаний в указанном режиме нужноподвести к автогенератору на короткое время колебан

еще рефераты

Еще работы по программному обеспечению

Реферат по программному обеспечению

Разработка конвертора из текстового формата nroff в гипертекстовый формат HTML

29 Августа 2013

Реферат по программному обеспечению

Программное обеспечение удалённого доступа к технической документации

29 Августа 2013

Реферат по программному обеспечению

Программа защиты объектов операционной системы Windows95, работающей в многопользовательском режиме под управлением сервера Novell NetWare

29 Августа 2013

Реферат по программному обеспечению

Огляд графічних редакторів

29 Августа 2013