بررسی عملکرد یک مولد لوله ساده نوسانات الکترومغناطیسی. مولد برد پایدار

در سال 1913، A. Meisner یک روش قابل توجه برای تولید نوسانات الکتریکی بدون میرا با استفاده از یک لوله خلاء اختراع کرد (§ 53). طرح الکترونیکی ژنراتور لولهنوسانات در شکل نشان داده شده است. 405. مدار نوسانیبه آند و کاتد یک لامپ سه الکترودی متصل است. در کنار سیم پیچ مدار نوسانی روی همان قاب سیم پیچ دومی پیچ می شود که یک سر آن نیز به کاتد لامپ و سر دیگر آن به شبکه لامپ متصل می شود. در انتخاب درستحالت لامپ، این تنظیم، پس از "شوک" اولیه که با بسته شدن مدار وارد می شود، نوسانات الکتریکی بدون میرایی با فرکانس تعیین شده توسط خازن و خود القایی مدار می دهد.

برنج. 405. طرح استفاده از یک تریود برای خود تحریکی نوسانات الکتریکی بدون میرا.

خود تحریک نوسان توسط یک لوله الکترونی به شرح زیر تولید می شود. در لحظه اولیه، پس از بسته شدن مدار آند، جریان الکترون به داخل لامپ از کاتد به آند و در مدار خارجی از آند از طریق سیم پیچ مدار 1 به کاتد می رود. با افزایش سریع جریان، با عبور از سیم پیچ مدار، میدان مغناطیسی ایجاد می کند که در لحظه تشکیل آن، سیم پیچ شبکه 2 را القا می کند. نیروی محرکه برقیدر جهتی که شبکه لامپ پتانسیل مثبتی نسبت به کاتد به دست آورد. ظهور یک پتانسیل مثبت در شبکه بلافاصله جریان عبوری از لامپ و سیم پیچ را افزایش می دهد.

کانتور این مستلزم افزایش شدید جدید (حتی سریعتر از لحظه اول پس از بسته شدن مدار) است میدان مغناطیسی. در سیم پیچ شبکه، نیروی محرکه الکتریکی دوباره در همان جهت قبلی القا می شود، اما از نظر بزرگی، متناسب با نرخ بیشتر افزایش میدان مغناطیسی. پتانسیل مثبت شبکه افزایش می یابد. افزایش پتانسیل مثبت شبکه بلافاصله بر افزایش جریان آند و غیره تأثیر می گذارد. بنابراین در مرحله اول فرآیند در نظر گرفته شده، افزایش جریان به طور مثبت شبکه را شارژ می کند که به نوبه خود باعث افزایش جریان می شود.

اما این مرحله اول روند به زودی به یک "بحران" منجر می شود و به پایان می رسد. هنگامی که در مرحله ای از افزایش جریان، نرخ افزایش جریان کمتر از مرحله قبلی باشد، شکسته می شود. میدان مغناطیسی سیم پیچ حلقه که با سرعت کمتری نسبت به قبل افزایش می‌یابد، به سیم‌پیچ شبکه نیروی محرکه‌ای در همان جهت قبلی، اما با بزرگی کمتر می‌دهد. پتانسیل شبکه با مثبت باقی ماندن کاهش می یابد که باعث کاهش جریان و توقف رشد میدان مغناطیسی سیم پیچ حلقه می شود. نیروی محرکه الکتریکی در سیم پیچ شبکه دیگر القا نمی شود و پتانسیل شبکه فوراً به صفر می رسد. در نتیجه، جریان به شدت کاهش می یابد، میدان مغناطیسی سیم پیچ حلقه به سرعت کاهش می یابد و یک نیروی الکتروموتور در سیم پیچ شبکه، بر خلاف سیم قبلی، ایجاد می کند. شبکه پتانسیل منفی زیادی به دست می آورد و بلافاصله لامپ را "قفل" می کند - جریان را از طریق آن متوقف می کند، آن را به یک نارسانا تبدیل می کند. بنابراین، در مرحله دوم (کوتاهتر از مرحله اول) یک افت بحران در پتانسیل شبکه وجود دارد که به این واقعیت ختم می شود که شبکه پتانسیل منفی زیادی دریافت می کند و لامپ را قفل می کند.

حالا خازن مدار وارد عمل می شود. لامپ بسته است و سیم پیچ حلقه انرژی مغناطیسی را ذخیره می کند. جریان الکترون ها که از مسیر عبور از لامپ مسدود می شود، روی صفحات خازن متصل به کاتد متمرکز می شود.

صفحات متصل به آند پتانسیل مثبت بالایی به دست می آورند. این مرحله سوم را کامل می کند.

در لحظه بعدی، خازن تخلیه می شود. از طریق سیم پیچ حلقه، جریان الکترون به آند باز می گردد. اگرچه میدان مغناطیسی سیم‌پیچ دوباره افزایش می‌یابد، اما قطبیت آن برخلاف حالت اول است و بنابراین نیروی الکتروموتور القا شده در سیم‌پیچ شبکه دارای جهتی است که پتانسیل شبکه منفی می‌ماند. لامپ همچنان قفل است. تا زمانی که پتانسیل در پایانه های خازن برابر شود، میدان مغناطیسی سیم پیچ به حداکثر خود می رسد (پایان مرحله چهارم).

از این لحظه به دلیل گذار از رشد میدان مغناطیسی به کاهش آن، جهت نیروی الکتروموتور القا شده در سیم پیچ شبکه تغییر می کند. شبکه، مانند مرحله اول، پتانسیل مثبتی به دست می آورد و لامپ را باز می کند، اما لامپ برای مدتی غیرفعال می ماند، زیرا نیروی الکتروموتور خود القای سیم پیچ حلقه، نیروی الکتروموتور باتری را جبران می کند. ولتاژ در آند کم است و بر این اساس، جریان آند کوچک است. میدان مغناطیسی سیم پیچ حلقه، ناپدید می شود، الکترون ها را به صفحات خازن متصل به آند هدایت می کند. جریانی از الکترون ها به زودی به آنجا سرازیر می شوند که از ابتدای لامپ می آیند. یک پتانسیل منفی بالا بلافاصله در اینجا به وجود می آید (پایان مرحله پنجم).

در مرحله بعدی، ششمین مرحله فرآیند، پدیده هایی که در مرحله اول رخ داده اند با شدت بیشتری تکرار می شوند: جریان تخلیه خازن و جریان عبوری از لامپ به طور همزمان در سیم پیچ حلقه جریان می یابد.

برنج. 406. نمودار سه نقطه ای اسیلاتور لوله ای

هر چه نوسانات الکتریکی در ژنراتور لامپ "خود تکان دهنده" قوی تر باشد، لامپ در زمان مناسب توسط پتانسیل منفی بالای شبکه قفل می شود. اتلاف انرژی در طول ارتعاشات به طور خودکار توسط انرژی باتری آند پر می شود. دامنه نوسان توسط قدرت لامپ محدود می شود. برای افزایش قدرت، چندین لامپ را به صورت موازی وصل کنید.

لوله های خلاء ژنراتور طراحی شده برای برق دارای جریان اشباع بیش از 5-10 A در ولتاژ آند هستند.

در مدار کلاسیک مایسنر که در نظر گرفته ایم، ولتاژهای اعمال شده به شبکه لامپ گرفته می شود (در این موردبا استفاده از جفت القایی سیم پیچ های 1 و 2) از مدار آند. این اصل تحریک ولتاژها در مدار شبکه با قرض گرفتن آنها از مدار آند، اصل نامیده می شود. بازخورد. تغییرات مختلفی در این طرح امکان پذیر است. به جای بازخورد القایی، می توان از بازخورد خازنی استفاده کرد. مدار به اصطلاح سه نقطه ای اغلب استفاده می شود، که در آن بخشی از سیم پیچ کانتور به عنوان سیم پیچ شبکه ای عمل می کند (شکل 406).

تجزیه و تحلیل ریاضی خود تحریکی نوسانات نشان می دهد که اندوکتانس متقابل سیم پیچ های ارائه دهنده بازخورد نباید کمتر از مقدار تعیین شده توسط نابرابری باشد.

جایی که مقاومت فعال، ظرفیت و اندوکتانس مدار نوسانی مدار آند، بهره و شیب مشخصه شبکه لامپ.

بنابراین، خود تحریک نوسانات با کوچکتر بودن مقدار اندوکتانس بازخورد متقابل، بهره و شیب لامپ بیشتر و تمام پارامترهای مدار نوسانی کوچکتر رخ می دهد: مقاومت فعال، ظرفیت و اندوکتانس آن.

ژنراتورهای لوله برق اغلب از دینام ها ساخته می شوند که جریان را برای لامپ های گرمایشی و ولتاژ بالا را برای تغذیه مدارهای آند تامین می کنند. اغلب آنها از جریان متناوب معمولی استفاده می کنند: رشته های لامپ های گرمایش را می توان به طور مستقیم با جریان متناوب گرم کرد، در حالی که به دست می آید. ولتاژ بالابرای تغذیه مدارهای آند، با استفاده از ترانسفورماتور و یکسو کننده لامپ (کنوترون) تولید می شود.

از آنجایی که فرکانس نوسانات ایجاد شده در مدار تا حدودی تحت تأثیر حالت عملکرد لامپ است، به منظور جلوگیری از تغییرات فرکانس تصادفی مرتبط با تغییر حالت عملکرد لامپ، به اصطلاح از تثبیت کننده های فرکانس پیزوکوارتز استفاده می شود.

یک صفحه کوچک، که به درستی از یک کریستال کوارتز بریده شده است (§ 23)، در یک کندانسور K متصل به شبکه لامپ قرار می گیرد (شکل 407). ارتعاشات الکتریکی باعث ارتعاشات مکانیکی اجباری صفحه پیزوالکتریک می شود. هنگامی که فرکانس نوسانات پتانسیل اعمال شده به صفحه نزدیک به فرکانس طبیعی نوسانات مکانیکی صفحه باشد، نوسان تشدیدی نوسانات صفحه رخ می دهد. تغییرات ارتعاشی در ضخامت صفحه پیزوکوارتز به نوبه خود با ظاهر شدن بارهایی بر روی سطوح آن همراه است که تغییر در بزرگی و علامت آن نوسانات بالقوه را در صفحات خازن شبکه K حفظ می کند. بنابراین، تغییرات تصادفی در فرکانس نوسانات الکتریکی ارائه شده به خازن K تقریباً هیچ تأثیری بر نوسانات پتانسیل شبکه ندارد که همزمان با ارتعاشات طبیعی صفحه پیزوالکتریک رخ می دهد. میرایی نوسانات صفحه پیزوکوارتز بسیار کم است، کاهش میرایی کمتر از یک ده هزارم است.

در طرح نشان داده شده در شکل. 407، بازخورد از طریق خازن نیست ظرفیت بزرگج. هنگام ایجاد نوسانات فرکانس بالا، ظرفیت بین الکترودی (شبکه آند در لامپ ژنراتور) اغلب برای اجرای بازخورد کافی است و خازن C را جایگزین می کند. مقاومت مانع از ظهور پتانسیل های منفی بزرگ (بیشتر از مقدار محاسبه شده) می شود. در شبکه، بارها از این مقاومت پایین می آیند.

استفاده از تثبیت کننده های پیزوکوارتز این امکان را فراهم می کند که فرکانس نوسان سازهای لوله را با دقت تا میلیونیم ثابت نگه دارد. این در ساعت های پیزو کوارتز استفاده می شود که یک نوسان ساز لوله ای با فرکانس تثبیت شده توسط پیزو کوارتز و با دستگاهی برای حساب خودکارتعداد ارتعاشاتی که روی داده است. ساعت های پیزو کوارتز به طور غیر قابل مقایسه ای دقیق تر از بهترین زمان سنج ها هستند. آنها زمان را با دقت تا 3 اندازه گیری می کنند. با کمک ساعت های پیزوکوارتز، بی نظمی های جزئی در سرعت چرخش روزانه زمین کشف و مورد مطالعه قرار گرفت.

برنج. 407. نوسان ساز لامپ با تثبیت کننده فرکانس پیزوکوارتز

همراه با ژنراتورهای لوله ای که نوسانات ولتاژ هارمونیک ایجاد می کنند، اغلب از ژنراتورهای لوله ای پالس های ولتاژ استفاده می شود که از نظر شکل به شدت با سینوسی تفاوت دارند. از این گونه نوسانات به اصطلاح آرامش، به ویژه برای کنترل پرتو الکترونی در اسیلوسکوپ ها و لوله های تلویزیون استفاده می شود. پالس‌های ولتاژ دندانه‌ای شکل (در لوله‌های تلویزیون) به سیم‌پیچ‌هایی که میدان مغناطیسی ایجاد می‌کنند که پرتو را منحرف می‌کند، یا (در اسیلوسکوپ‌ها) به یک خازن، که بین صفحات آن یک پرتو الکترونی عبور می‌کند، عرضه می‌شود، که به دست آوردن یکنواخت را ممکن می‌سازد. انحراف پرتو کشیده شده روی صفحه

اسکن مستقیم پرتو. روی انجیر 408 نموداری از یک نوسان ساز لوله را نشان می دهد که پالس های ولتاژ دندانه اره ای را ایجاد می کند. در اینجا دو تریود در یک سیلندر ترکیب شده اند و شبکه های آنها به هم متصل شده اند. ضروری است که مدار آند تریود اول (نوسان ساز مسدود کننده) از طریق یک ترانسفورماتور به مدار شبکه متصل شود که دارای یک هسته آهنی برای افزایش اندوکتانس متقابل است. نوسانات در مدار شبکه با ظاهر بار روی خازن و جریان این بار از طریق مقاومت به زمین تعیین می شود. هرچه ثابت زمانی این مدار کوچکتر باشد، خازن شبکه سریعتر تخلیه می شود

برنج. 408. بلوک کننده ژنراتور و ژنراتور پالس های ولتاژ دندانه اره.

اگر در لحظه اولیه پتانسیل شبکه منفی بود و لامپ ژنراتور مسدود کننده (تریود سمت چپ) قفل شده بود، پس از تخلیه خازن، جریانی به سرعت در حال افزایش از طریق لامپ عبور می کند. این افزایش سریع جریان با این واقعیت تضمین می شود که با افزایش جریان از طریق ترانسفورماتور، یک ولتاژ مثبت به شبکه اعمال می شود (هنگام روشن کردن سیم پیچ ترانسفورماتور، قطبیت صحیح باید انتخاب شود). علاوه بر این، ضروری است که لامپ نوسانگر مسدود کننده در چنین حالتی عمل کند، زمانی که یک جریان آند بزرگ مربوط به نشت بسیار زیاد الکترون ها از طریق شبکه باشد. به دلیل این جریان شبکه، به دنبال یک موج مثبت (منحنی 1 در شکل 408)، ولتاژ شبکه به سرعت دوباره منفی می شود و لامپ نوسانگر مسدود کننده دوباره خاموش می شود. ولتاژ در آند تریود دوم (منحنی 2 در همان شکل) هر بار که جریانی از طریق لامپ شروع به عبور می کند به شدت و عمیق افت می کند، زیرا مدار آند شامل مقاومت بزرگ(از ترتیب زمانی که لامپ خاموش می شود، ولتاژ بازیابی می شود، تقریباً خطی افزایش می یابد، و با سرعت بیشتر، ثابت زمانی مدار آند کوچکتر می شود.

نصب یک گیرنده رادیویی مدرن بدون تجهیزات اندازه گیری مناسب دشوار است. در این مورد، اول از همه، به یک ژنراتور سیگنال نیاز است، به عنوان مثال، ژنراتوری که نوسانات فرکانس بالا را در یک محدوده فرکانس مشخص ایجاد می کند. با کمک آن می توانید تقویت کننده های تشدید فرکانس های بالا و متوسط ​​را تنظیم کنید، جفت شدن را بررسی کنید. مدارها در یک گیرنده سوپرهتروداین، فرکانس طبیعی مدارهای نوسانی را تعیین می کنند و تعدادی ابعاد دیگر را انجام می دهند.

نمودار شماتیک مولد سیگنال در شکل نشان داده شده است. 1. از یک مولد فرکانس بالا، یک مولد فرکانس پایین (مدولاتور)، یک یکسو کننده و یک دستگاه خروجی تشکیل شده است. این دستگاه امکان به دست آوردن نوسانات مدوله شده یا غیر مدوله شده با فرکانس بالا و همچنین نوسانات فرکانس پایین با فرکانس حدود 400 هرتز را فراهم می کند. محدوده فرکانس ژنراتور سیگنال 100کیلوهرتز - 16 مگاهرتز به زیرمجموعه های زیر تقسیم می شود: 100-250کیلوهرتز 250-700 کیلوهرتز 700-2000 کیلوهرتز 2-5,5 مگاهرتز و 5.5-16مگاهرتز مقدار ولتاژ خروجی در خروجی ژنراتور سیگنال بسته به فاکتور کیفیت مدارها می تواند به 0.8-1 برسد. تغذیه دستگاه از برق شهری تامین می شود جریان متناوبولتاژ 127 یا 220 ولت،

ژنراتور فرکانس بالا بر اساس مدار سه نقطه ای با بازخورد اتوترانسفورماتور بر روی تریود سمت چپ لامپ L1 ساخته شده است. در هر یک از زیر محدوده ها، مدار نوسانی توسط یکی از سلف های LI تشکیل می شود. - L5، یکی از خازن های تنظیم C1-C5 و یک خازن متغیر C7. انتقال از یک زیرمجموعه به زیر محدوده دیگر با استفاده از سوئیچ انجام می شوددر 1. یک ولتاژ ثابت به ید لامپ از طریق یک مقاومت تامین می شود R3. یک تغییر آرام در فرکانس توسط یک خازن متغیر ایجاد می شود C7. توابع Gridlick توسط یک خازن انجام می شود C6 و مقاومت ها Rl، R2. در فرکانس بالا، ید لامپ توسط یک خازن زمین می شود C8.

مدولاتور است ژنراتور معمولیفرکانس صوتی با بازخورد خازنی به عنوان یک سیم پیچ کانتور، از یک چوک معمولی Dr1 استفاده می شود. فرکانس پایین. مدار نوسانی ژنراتور فرکانس پایین توسط یک سیم پیچ خفه تشکیل می شود Dr1 و خازن ها ظرفیت ثابت SI، C12. مدولاتور بر روی تریود لامپ سمت راست مونتاژ می شود L1. برای کاهش محتوای هارمونیک ها (بهبود شکل منحنی ولتاژ فرکانس پایین)، یک مقاومت R12 در کاتد تریود سمت راست گنجانده شده است. مولد صدا توسط سوئیچ VZ خاموش می شود.

مدولاسیون آند در مدار مولد سیگنال استفاده می شود. یک ولتاژ متناوب فرکانس پایین از آند تریود سمت راست به طور همزمان با ولتاژ تغذیه از طریق مقاومت R3 به آند تریود سمت چپ عرضه می شود. با توجه به فرآیندهای غیر خطی رخ داده در لامپ ژنراتور فرکانس بالا، فرآیند مدولاسیون انجام می شود.

دستگاه خروجی مولد سیگنال از یک تقسیم کننده صاف تشکیل شده است R2 که مقیاس آن به 10 بخش تقسیم می شود. برای کاهش بیشتر ولتاژ خروجی، از یک تقسیم کننده پله ای تشکیل شده توسط مقاومت های R4-R11 استفاده می شود. هر سلول حاوی دو مقاومت ولتاژ را 10 برابر کاهش می دهد. تضعیف لازم سیگنال گرفته شده از تقسیم کننده صاف (گاهی اوقات تضعیف کننده، یعنی تضعیف کننده نامیده می شود) با 1، 10، 100، 1000 و 10.000_ بار توسط سوئیچ B2 انجام می شود. به عنوان مثال، هنگام تنظیم سوئیچدر 2 به موقعیت"10-1" جک خروجی RF با مقاومت R5 ولتاژی معادل یک دهم ولتاژ گرفته شده از پتانسیومتر تامین می شود R2; نه دهم آخرین ولتاژ در مقاومت خاموش می شود R4 که مقاومت آن 9 برابر بیشتر از مقاومت سمت راست تقسیم کننده بین نقاط a-b است. بنابراین، چهار سلول تقسیم کننده امکان کاهش ولتاژ را با ضریب 0/4 برابر فراهم می کند، که وقتی تقسیم کننده صاف در موقعیت مربوط به 0.1 ولت قرار می گیرد، به شما امکان می دهد کمترین ولتاژ مرتبه 10 را بدست آورید mkv.

لازم به ذکر است که در یک ژنراتور سیگنال از ساده ترین نوع، دامنه نوسانات در محدوده ها و در هر محدوده بسیار متفاوت است، بنابراین استفاده از چنین تقسیم کننده ها فقط امکان قضاوت غیر مستقیم ولتاژ واقعی ژنراتور سیگنال را می دهد.

مقاومت R1 برای کاهش تأثیر بار مولد سیگنال بر فرکانس نوسان عمل می کند. در rns. 1 مقادیر واقعی مقاومت مقاومت های R4-R11 را نشان می دهد. Oii از نزدیکترین مقادیر مقاومت تولید شده توسط صنعت ما انتخاب می شود -

ولتاژ فرکانس پایین برای آزمایش دستگاه های مختلف تقویت کننده فرکانس پایین از پتانسیومتر RI3 حذف می شود. و وارد سوکت ووفر می شود. مقاومت R17 که مقاومت در برابر نشت شبکه است، در عین حال پاسخ بار را به حالت عملکرد ژنراتور فرکانس پایین کاهش می دهد.

یکسو کننده طبق مدار معمول نیمه گره روی دو دیود ژرمانیومی نصب می شود D1 ود 2. برای کاهش احتمال خرابی دیودها، دومی ها با مقاومت ها شنت می شوند. R18، R19. سوئیچینگ سیم پیچ ترانسفورماتور tpl برای کار از شبکه ای با ولتاژهای مختلف توسط فیوز انجام می شودو غیره. فیلتر یکسو کننده دو بخش بوده و از خازن تشکیل شده است C13، C14 و مقاومت ها R15، R16.

ژنراتور سیگنال روی شاسی زاویه ای ساخته شده از دورالومین 1.5 ضخامت نصب شده است.میلی متر به منظور محافظت UUT در برابر تشعشعات مستقیم مدارهای ژنراتور (به غیر از تضعیف کننده)، تمام مدارها، کلید و خازن متغیر باید در یک محافظ جداگانه محصور شوند.

کلاف ها روی قاب های سرامیکی به قطر 10 پیچ می شوندمیلی متر و دارای هسته هایی از نوع SCR-1 برای تنظیم هستند. سیم پیچی L1-L4 نوع suiiversal"، عرض سیم پیچ 5میلی متر کویل L1 شامل 850 دور سیم PELSHO 0.12 با یک ضربه از پیچ 200. L2- 275 دور سیم PELSHO 0.2 با شیر از پیچ 70; L3 -112 دور سیم لیسیدریت 7X0.07 با انشعاب از، پیچ 45; L4- 42 دور سیم لایسندرات 7X0.07 با یک ضربه از پیچ 15. کویل L5 تک لایه، دارای 11 دور سیم پیچ معمولی، سیم PELSHO 0.51 با شیر از پیچ 5. کویل ها را می توان روی کاغذ آغشته به سرزین یا قاب های باکلیت با اندازه های مناسب نیز پیچید. هنگام انجام سیم پیچی ویال، لازم است گونه ها ساخته شوند. تعداد چرخش ها در این مورد با موارد ذکر شده متفاوت خواهد بود.

می توان از هر خازن متغیر C7 استفاده کرد، اما ترجیحاً یک خازن فرکانس، سپس هنگام کالیبره کردن، می توانید تقسیمات یکنواخت را در مقیاس قرار دهید. سوئیچ برد بهتر است از سرامیک استفاده شود.

دریچه گاز Dr1 ساخته شده بر روی هسته Ш16، ضخامت مجموعه 16میلی متر سیم PEL 0.15 روی قاب پیچ می شود تا پر شود. عملاً می توان از هر ترانسفورماتور بین لوله ای استفاده کرد.

تبدیل کننده tpl دارای هسته Ш22، ضخامت مجموعه 32میلی متر سیم پیچ شبکه از دو بخش تشکیل شده است. بخش I شامل 763 پیچ سیم PEL 0.31، بخش 11-557 پیچ سیم PEL 0.2 است. تقویت سیم پیچ III شامل 1140 دور سیم PEL 0.2، سیم پیچ رشته لامپ IV - 44 دور سیم PEL 1.0. در این طرح می توانید از هر کدام استفاده کنید ترانس برقاز گیرنده های "Moskvich-V"، "Volia"، ARZ و غیره.

برای راحتی کار با دستگاه، چرخش روتور خازن متغیر C7 با استفاده از دستگاه ورنیر انجام می شود که طراحی آن از شکل 1 به راحتی قابل درک است. 2.

ابعاد صفحه جلویی دستگاه 210x160 استمیلی متر نصب قطعات اصلی بر روی یک پانل افقی با اندازه 200X120 میلی متر انجام شد. ابعاد شاسی بسته به نوع قطعات مورد استفاده ممکن است متفاوت باشد.

راه اندازی دستگاه با بررسی تولید، گوش دادن به سیگنال یک گیرنده خوب شناخته شده آغاز می شود. برای این کار با استفاده از یک تکه کابل کواکسیال که در انتهای آن دوشاخه مخصوصی وجود دارد، خروجی فرکانس بالای سیگنال مولد به ورودی گیرنده متصل می شود. وجود تولید را می توان با استفاده از یک آوومتر که در حالت اندازه گیری ولتاژ ثابت کار می کند، که به آند تریود سمت چپ متصل است، بررسی کرد. اگر هنگامی که شبکه کنترل سه‌روده سمت چپ به کاتد متصل می‌شود، ولتاژ آند زیاد افت نمی‌کند، ژنراتور در حال کار است. معمولا با قطعات قابل سرویس و لامپ بلافاصله شروع به کار می کند.

بررسی عملکرد مولد صدا با اعمال ولتاژ فرکانس پایین از خروجی skgyal-geerator به جک های پیکاپ گیرنده پخش آسان است. فرکانس تولید مورد نیاز با تغییر ظرفیت خازن های C1I, C12' تنظیم می شود.

با مشخص شدن اینکه ژنراتور فرکانس بالا در تمام موقعیت های سوئیچ B1 n کار می کند، مدولاسیون عادی انجام می شود، آنها شروع به تنظیم مرزهای زیر محدوده های جداگانه می کنند. تنظیم از قسمت موج بلند محدوده اول (با حداکثر ظرفیت خازن متغیر C7) شروع می شود. با چرخش هسته یا تغییر تعداد دور سیم پیچ L1 فرکانس روی 100 کیلوهرتز تنظیم می شود. سپس دستگیره تنظیم به موقعیت شدید دیگری (مرتبط با حداقل ظرفیت خازن C7) منتقل می شود و فرکانس ژنراتور تعیین می شود. اگر بالاتر از حد مورد نیاز است، ظرفیت خازن تنظیم C / را افزایش دهید و دوباره تنظیمات را تکرار کنید. برای تنظیم مرزهای زیر محدوده دوم، خازن C7 نیز در موقعیت حداکثر ظرفیت قرار می گیرد و با انتخاب اندوکتانس سیم پیچ L2، اطمینان حاصل می شود که در ابتدای مقیاس این زیر محدوده، فرکانس ژنراتور است. تا حدودی کمتر از فرکانس (250 کیلوهرتز) و مقیاس مقیاس زیر محدوده اول. مرزهای زیرشاخه های باقیمانده به روشی مشابه تعیین می شوند. فارغ التحصیلی C G طبق روش پذیرفته شده عمومی انجام می شود - با استفاده از GSS طبق روش ضربان، با استفاده از گیرنده کنترل یا نشانگر رزونانس هترودین - GIR.

لوازم خانگی، مدارکه در شکل نشان داده شده است. 1 نشان دهنده تولید کننده صداکار در محدوده فرکانس از 23 هرتز تا 32کیلوهرتز کل محدوده فرکانس به چهار زیر باند 23-155 تقسیم می شودهرتز، 142-980 هرتز، 800-5500 هرتز، 4.9-32 کیلوهرتز دستگاه دارای نشانگر ولتاژ خروجی و همچنین تقسیم کننده های صاف و پله ای است که با آن می توانید ولتاژ خروجی را از 10 میلی ولت تنظیم کنید. به 10 V. ضریب اعوجاج غیر خطیاز 3 درصد تجاوز نمی کند. دقت اندازه گیری ولتاژ خروجی 3%.

همانطور که در شکل دیده میشود. 1، مولد صدا از یک تحریک کننده دو مرحله ای تشکیل شده است JI1، دنبال کننده کاتد L2، دستگاه خروجی و یکسو کننده

تحریک کننده طبق مداری با تنظیم رئوستات خازنی مونتاژ می شود و یک تقویت کننده دو مرحله ای فرکانس پایین با بازخورد مثبت است. اولین مرحله تقویت بر روی تریود سمت چپ لامپ L1 مونتاژ می شود با بار مقاومت R17. مرحله تقویت دوم بر روی تریود لامپ سمت راست مونتاژ می شود L1. یک مقاومت به عنوان بار استفاده می شود. R18. اتصال بین آبشارها از طریق خازن Sat انجام می شود. بازخورد مثبت لازم برای وقوع نوسانات از مدار آند تریود سمت راست از طریق یک خازن با ظرفیت بالا C5 به شبکه کنترل تریود سمت چپ تغذیه می شود. و یک تقسیم کننده از دو بخش تشکیل شده است: یک مقاومت R14، خازن ها به صورت سری متصل می شوند C1، C2 و مقاومت R7 و خازن ها به صورت موازی وصل شده اندشمال غربی، C4. ولتاژی که روی شبکه کنترل تریود سمت چپ عمل می کند L1، از قسمت موازی تقسیم کننده حذف شده است R7. شمال غربی، C4. استفاده از یک تقسیم کننده وابسته به فرکانس، دستیابی به شرایط خود تحریکی را برای تنها یک فرکانس امکان پذیر می کند، که در آن تغییر فاز بین ولتاژ فیدبک مثبت و شبکه کنترل ترایود سمت چپ (تقسیم کننده R7، C3، C4) و آند تریود سمت راست L1 برابر با ژوئیه این امکان به دست آوردن نوسانات سینوسی را با استفاده از چنین ژنراتوری فراهم می کند.

برای تغییر فرکانس تولید، لازم است پارامترهای عناصر موجود در زنجیره تقسیم را تغییر دهید. در این مدار، با تغییر ظرفیت خازن دوگانه CI، C4، یک تغییر صاف در فرکانس انجام می شود. و پرش - سوئیچدر 1، که مقادیر مقاومت های موجود در زنجیره های تقسیم را تغییر می دهد ( R5، R6 و R12, R13; R3، R4 و R10, Rll; Rl، R2 و R8، R9).

همانطور که محاسبات نشان می دهد، در هر فرکانس، شبکه کنترل سه راه سمت چپ لامپ L1 همیشه به اندازه کافی دریافت می کند. ولتاژ عالی، بنابراین مراحل تقویت کننده به دلیل اضافه بار باعث ایجاد اعوجاج بزرگ می شود. کاهش این اعوجاج با استفاده از بازخورد منفی حاصل می شود که مدار آن از یک مقاومت متغیر R15 تشکیل شده است. مقاومت ثابت R16 و لامپ های رشته ای موجود در کاتد سمت چپ لامپ LZ، L4. مدار بازخورد منفی همچنین ولتاژ خروجی را تثبیت می کند که با فرکانس نسبتاً شدید تغییر می کند. با افزایش ولتاژ خروجی محرک، عمق بازخورد منفی افزایش می یابد که باعث کاهش بهره مرحله اول ژنراتور می شود. بنابراین، ولتاژ خروجی ژنراتور در محدوده تثبیت خواهد شد. کمترین اعوجاج در خروجی محرک زمانی خواهد بود که ولتاژ گرفته شده از شاخه موازی تقسیم کننده نزدیک به ولتاژ فیدبک منفی باشد که مقدار آن هنگام تنظیم دستگاه با استفاده از مقاومت متغیر R15 تنظیم می شود.

از خروجی تحریک کننده از طریق خازن انتقال C7 یک ولتاژ فرکانس صوتی به ورودی پیرو کاتد مونتاژ شده توسط لامپ اعمال می شود L2. لامپ با یک پتانسیومتر بارگذاری شده است. R23. تقسیم کننده مقاومت R22، R21، حالت عملیات مورد نیاز این آبشار تنظیم شده است. مقاومتمحدود کننده R20 استفاده از دنبال کننده کاتد با مقاومت ورودی زیاد، کاهش پاسخ بار به فرکانس ژنراتور و میزان اعوجاج وارد شده توسط مرحله خروجی را ممکن می سازد.

دستگاه خروجی از یک صاف تشکیل شده است(R23) و قدم گذاشت(R26, R27; R28, R29) تقسیم کننده ها و یک ولت متر دیود معمولی که از یک گالوانومتر با مقیاس 50 استفاده می کند. mka مقاومت ها R24، R25 نصب و راه اندازی. کاربرد مقاومت R30 به شما امکان می دهد بهترین خطی بودن مقیاس را بدست آورید.

یکسو کننده طبق طرح معمول دوبرابر کردن ولتاژ تمام موج مونتاژ می شود. این دستگاه می تواند از شبکه AC با ولتاژهای 110، 127 و 220 e تغذیه شود.

تعویض B1 دو صفحه و چهار موقعیت. برد دوم برای نصب مقاومت های جداگانه تقسیم کننده وابسته به فرکانس استفاده می شود.

لامپ ها LZ، L4 استفاده شده از پروژکتور فیلم Luch (110 V، 8 سه شنبه). می توانید از یک لامپ ia 220 استفاده کنید V توان 10-25سه شنبه ترانسفورماتور قدرت از گیرنده Record-53M. امکان استفاده از ترانسفورماتورهای گیرنده های Moskvich-V، Volna، ARZ-52 و غیره وجود دارد.

برای سهولت در راه اندازی دستگاه، شاخه های تقسیم کننده وابسته به فرکانس از دو مقاومت سری (Rl، R2، R8، R9 و غیره) تشکیل شده است. راه اندازی ژنراتور با بررسی عملکرد یکسو کننده آغاز می شود. تحت بار، ولتاژ در خروجی یکسو کننده باید 280-320 A باشد. جریان مصرفی دستگاه از یکسو کننده باید در محدوده 30-35 میلی آمپر باشد. پس از آن، به خروجی ژنراتور (///- Gn1) - یک اسیلوسکوپ را متصل کنید و به نوسانات پایدار و عدم وجود اعوجاج در زیر محدوده فرکانس پایین دست پیدا کنید. شکل منحنی نوسانات ایجاد شده تا حد زیادی تحت تاثیر میزان بازخورد منفی است. با یک بازخورد منفی ضعیف (R15 بزرگ است)، نوسانات پایدارتر به دست می آید، اما با اعوجاج شکل قابل توجه. هنگامی که اتصال قوی باشد، نوسانات از بین می روند. بنابراین، با انتخاب مقدار بازخورد منفی (R15)، یک راه حل سازش پیدا می شود: عمق بازخورد به گونه ای انتخاب می شود که تولید به اندازه کافی پایدار در کل محدوده فرکانس ارائه می کند و فرم خوبکج

برای کالیبره کردن مقیاس ژنراتور، می توانید از فرکانس متر یا ژنراتور استفاده کنید فرکانس های صوتی. در مورد دوم، درجه بندی هر یک از چهار مقیاس با کمک شکل های Lissajous، مشاهده شده بر روی صفحه نمایش لوله اسیلوسکوپ انجام می شود. نشانگر خروجی با استفاده از یک ولت متر نمونه لامپ کالیبره شده است که بین نقاط a-b متصل است. طرح. تغییر در ولتاژ وارد شده به ورودی تقسیم کننده (یا نشانگر) توسط یک پتانسیومتر انجام می شود. R23، که در آن جزء ولتاژ متغیر از مرتبه 13 V. با تنظیم ولتاژ روی ولت متر مرجع 10 V مقاومت متغیر R24، مطمئن شوید که سوزن نشانگر به مقیاس کامل منحرف شده است. با تنظیم پتانسیومتر ولت متر نمونه R23 ولتاژ مربوط به 9، 8، 7، 6، 5، 4، 3، 2 و 1 V، هر بار روی مقیاس نشانگر CA یادداشت های مناسبی بنویسید.

لازم به ذکر است که وجود یک ظرفیت ثابت C2 در شاخه بالایی تقسیم کننده به طور قابل توجهی شرایط وقوع نوسانات در فرکانس های بالا را بهبود می بخشد و به یکسان کردن دامنه نوسانات تحریک کننده در هر موقعیتی از بلوک خازن های متغیر کمک می کند. در صورت عدم وجود لامپ 6P14P، می توان آن را با لامپ هایی از نوع 6P15P، 6P18P یا 6Zh5P جایگزین کرد.

یک ژنراتور باند پایدار در تمرین رادیویی آماتور هنوز مشکل شماره یک در پایداری فرکانس ژنراتورهای با تنظیم صاف است. هر اپراتور موج کوتاه می داند که وقتی فرکانس فرستنده او بالا یا پایین می رود، کار با یک خبرنگار چقدر ناخوشایند و گاهی دشوار است. این امر به ویژه هنگام کار با CW یا SSB قابل توجه است. اما علاوه بر عامل ذهنی، یک ماده رسمی نیز وجود دارد که به شدت پایداری فرکانس یک ایستگاه رادیویی موج کوتاه را تعیین می کند. رانش فرکانس ژنراتور در تمرین رادیویی آماتور همیشه ناشی از سهل انگاری طراح-اپراتور نیست: افراد در سنین و حرفه های مختلف با درجات مختلف آموزش ویژه درگیر کار موج کوتاه هستند.

در شرایط آزمایشگاهی، در نتیجه تجزیه و تحلیل و آزمایش‌های متعدد، طرحی برای تنظیم نوسان‌گر برد پایدار انتخاب شد که مورد توجه خوانندگان قرار می‌گیرد. این ژنراتور همچنین می تواند به عنوان یک نوسان ساز محلی در گیرنده، در تجهیزات اندازه گیری و غیره استفاده شود. هنگام انتخاب مدار ژنراتور، تعدادی منحنی در نظر گرفته شد که بسته به تغییر ولتاژ تغذیه، رانش فرکانس را مشخص می کند. طرح های مختلفژنراتورهای لوله، مدار شرح داده شده در زیر بیشترین پایداری را دارد. عوامل باقی مانده موثر بر پایداری فرکانس ژنراتور لوله در نظر گرفته شده و با روش های شناخته شده جبران می شوند.

کل شامل سه مرحله است: ژنراتور واقعی در یک لامپ 6N15P (L1)، یک دنبال کننده کاتد و یک تقویت کننده در یک لامپ 6F1P (L2).

مولد برد ذاتاً پایدار

در مدار مقاومت منفی مونتاژ شده است. عملکرد ژنراتورهای با مقاومت منفی کاملاً در ادبیات پوشش داده شده است (به عنوان مثال به A. A. Kulikovsky "جدید در فناوری رادیویی آماتور" ، توماس مارتین "مدارهای الکترونیکی" مراجعه کنید). در واقع مدار یک مولتی ویبراتور نامتقارن است که در یکی از مدارهای آن یک عنصر راکتیو گنجانده شده است. اتصال مستقیم بین تریودهای ژنراتور از طریق -tode انجام می شود. بازخورد مثبت مورد نیاز برای تولید از آند تریود سمت راست (طبق مدار) به شبکه تریود سمت چپ است.

در اینجا لازم است بر روی یک جزئیات بسیار مهم که در ادبیات تأکید نشده است، صحبت کنیم. این جزئیات عمدتاً بر عملکرد ژنراتور تأثیر می گذارد و بسیاری از طراحان به آن توجهی نکردند و مجبور شدند آن را رها کنند.
نکته این است که همانطور که در بالا ذکر شد، اتصال مستقیم بین تریودهای ژنراتور از طریق کاتد انجام می شود. بنابراین، بار کاتدی هم بار AC و هم بار DC خواهد بود. اگر فقط مقاومت فعال در کاتد وجود داشته باشد چه اتفاقی می افتد؟ اول از همه، مقدار این مقاومت برای اطمینان انتخاب خواهد شد حالت مورد نظرآبشار

در عمل، ارزش آن 2-3 اتاق تجاوز نمی کند. به نوبه خود، این مقاومت یک بار برای ولتاژ فرکانس بالا است. و در اینجا، به عنوان یک قاعده، معلوم می شود که مقدار آن بسیار کوچک است و طبق طرح، انتقال کافی انرژی RF را به تریود سمت راست ارائه نمی دهد. علاوه بر این، این مقاومت به طور قابل توجهی مدار ژنراتور را شنت می دهد و فاکتور کیفیت آن را تا حد زیادی کاهش می دهد و شرایط تحریک از قبل دشوار را بدتر می کند. پس از تجزیه و تحلیل مدار مولد برد پایدار به این ترتیب، می توانیم به یک راه حل ساده برسیم: چوک RF را به صورت سری با مقاومت کاتد بار روشن کنید. اکنون بار کاتدی پیچیده با جریان مستقیم اضافه می شود.

در حالت کلی، ظرفیت خازن C1 را می توان در عرض چند پیکوفاراد انتخاب کرد. معلوم می شود که تولید آنقدر پایدار است که وقتی ولتاژ آند به 10 ولت کاهش می یابد، ولتاژ RF حدود 1.5 ولت روی سلف کاتد باقی می ماند. با بازگشت به داده های خاص نمودار بالا، توجه می کنیم که تغییر مثبت در ظرفیت مدار ژنراتور از گرمایش در حین کار توسط خازن C3 (آبی KTK) جبران می شود. خازن C3 باید لزوماً KSO-2 از گروه "G" باشد. خازن C1 - نوع KTK آبی.

برای افزایش پایداری بیشتر، توصیه می شود ولتاژ RF را دقیقاً از چوک بار کاتد به مرحله بعدی بردارید و نه از هر نقطه دیگری در مدار به دلایل زیر: با حذف ولتاژ RF مستقیماً از مدار ژنراتور. ، از آند تریود سمت راست یا مستقیماً از کاتد ژنراتور، پایداری نوسانات را نقض می کنیم. با حذف سیگنال چوک کاتد، ژنراتور را تقریباً به طور کامل ایزوله می کنیم.

در اینجا به ویژه می توانید ببینید که چنین توالی روشن کردن مقاومت و سلف در کاتد ژنراتور چقدر موجه است. در واقع، مدار بار کاتد در مورد ما برای RF می تواند به عنوان یک تقسیم کننده متشکل از دو نشان داده شود. مقاومت های سری: R1 که بسته به نوع لامپ و حالت ژنراتور انتخاب شده می تواند از چند اهم تا 2-3 کیلو اهم باشد. و راکتانس سلف Rx که در بهترین مورددر مقایسه با R1 به طور نامتناسبی بزرگ است (شکل.) بنابراین، برای یک سیگنال RF، مقدار R1 در تقسیم کننده ما بسیار کوچک است و می توان فرض کرد که در بهترین حالت، از نظر RF، Uin برابر با Uout خواهد بود، یا به عبارت دیگر، ولتاژ RF گرفته شده از سلف برابر با ولتاژ RF در کاتد ژنراتور خواهد بود. با این حال، در شرایط واقعیالبته مقاومت HF سلف به دلیل پارامترهای نهایی دومی و تأثیر مدار به طور کلی مقدار مشخصی خواهد داشت.

اما با این وجود، مقدار آن بسیار بزرگتر از R1 خواهد بود و تلفات در ولتاژ حذف شده ناچیز خواهد بود. در عین حال، مقاومت R1 تا حد زیادی از تداخل احتمالی در مدار ارتباطی که عملکرد ژنراتور را تضمین می کند محافظت می کند. برای "بازکردن" بیشتر مولد برد پایدار از مراحل بعدی، یک مرحله بافر وجود دارد که مطابق مدار پیرو کاتد روی سه‌راهی لامپ L2 مونتاژ شده است. همانطور که می دانید فالوور کاتد مقاومت ورودی بالایی دارد و عملا سلف Dr1 را دور نمی زند. ذکر یک مزیت دیگر این ژنراتور ضروری است.

با یک حالت مناسب انتخاب شده، درصد کمی از هارمونیک دارد. در بیشتر موارد، حتی هارمونیک دوم را نمی توان اندازه گیری کرد. این خیلی کیفیت مثبت، به ویژه هنگام استفاده از چنین نوسانگر به عنوان یک نوسان ساز محلی در گیرنده چند مبدل یا به عنوان یک VFO در فرستنده SSB، که در آن خطر فرکانس های ترکیبی یا سوت های تداخل وجود دارد.

با این حال، در مولد محدوده پایدار توصیف شده، منظور ما از ضرب فرکانس بیشتر برای به دست آوردن همه باندهای آماتور است؛ برای این منظور، پس از دنبال کننده کاتد، یک آبشار تقویت کننده در فرکانس اصلی (باند آماتور 80 متر) دنبال می شود که روی قسمت پنتود مونتاژ شده است. لامپ L2 برای اندازه گیری رانش فرکانس ژنراتور، از شمارنده ده روزه ECH-1 استفاده شد، زیرا به عنوان مثال، موج سنج 526U به هیچ وجه نمی توانست در طول بررسی ساعتی، رانش فرکانس را اندازه گیری کند. اندازه گیری اصلی پس از بیست دقیقه گرم کردن انجام شد. دریفت فرکانس برای 15 دقیقه اول اندازه گیری: 3,645,282-3,645,245 هرتز-37 هرتز بود! در 15 دقیقه بعدی، رانش فرکانس 33 هرتز بود.

لازم به ذکر است که در طول آزمایش فقط ولتاژ آند تثبیت شد. صفحه مدار اسیلاتور اصلی (L1) در نزدیکی صفحه نمایشگر لامپ ژنراتور در فاصله 22 میلی متری قرار داشت. مدار به طور عمدی با ضریب کیفیت پایین Q = 60 انتخاب شد. دارای 60 دور سیم PE 0.29، چرخش برای روشن کردن یک قاب پلی استایرن با قطر 8 میلی متر، و در یک صفحه برنجی با قطر 21 محصور شده بود. میلی متر (سیم پیچ L2 روی همان قاب با همان صفحه تنظیم شده با یک هسته فریت پیچیده شده بود و دارای 37 دور سیم PELSHKO 0.2، سیم پیچ "جهانی"، عرض سیم پیچ 4 میلی متر بود). می توان ادعا کرد که اگر اقدامات اضافی انجام شود; مهتابی لامپ ژنراتور را با یک گیره تثبیت کنید، یک مدار نوسانگر اصلی با کیفیت بالا اعمال کنید، مدار نوسانگر را به بهترین شکل ممکن از نظر حرارتی ایزوله کنید، سپس پایداری حتی بیشتر خواهد شد.

در پایان، اجازه دهید به روش دستکاری مورد استفاده در اینجا بپردازیم. دستکاری نه با اختلال در تولید، به طور معمول، بلکه با تغییر فرکانس به طرف، فراتر از محدودیت های انتقال مدارهای فرستنده انجام می شود. این کار توسط یک رله مینیاتوری RES-10 (امکان استفاده از رله RES-9) انجام می شود که دارای ابعاد 10x16 x 19 میلی متر است، وزن آن 7.5 گرم است، در دماهای تا +125 درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی کار می کند. تا 98 درصد. در عین حال کم ظرفیت بوده و زمان پاسخگویی آن 5 میلی ثانیه است. این رله و فرآیند دستکاری، یک خازن کلسیم ژنراتور برد پایدار را به مدار متصل می کند و فرکانس ژنراتور را به طرف می برد، اما آن را مختل نمی کند.

بررسی به صورت ذهنی با استفاده از موج سنج 526U انجام شد. در حین دستکاری، کوچکترین "فشرده شدن" و هیچ پدیده نامطلوب دیگری مشاهده نشد. هیچ کلیکی وجود ندارد. آزمایش انجام شده به ما امکان می دهد ادعا کنیم که چنین روش دستکاری می تواند به اپراتورهای رادیویی موج کوتاه به عنوان ساده، با کیفیت بالا و بسیار مؤثر توصیه شود.

در جلد دوم، § 106، با دستگاه یک لوله خلاء آشنا شدیم و دیدیم که تغییر ولتاژ در شبکه آن، قدرت جریان را در مدار آند آن تغییر می دهد. هنگامی که شبکه بار منفی دارد، الکترون ها نمی توانند به آند پرواز کنند، جریانی در جریان نیست، لامپ، همانطور که می گویند، "قفل" است. با شارژ مثبت شبکه، قفل لامپ را "باز می کنیم"، یعنی جریان می تواند از طریق آن عبور کند. تغییرات در جریان آند تقریباً فوراً به دنبال تغییرات ولتاژ در شبکه است - پس از ده میلیاردم ثانیه (زمان پرواز الکترون ها از شبکه به آند)، یعنی. لامپ برقییک "سوئیچ" با اینرسی ناچیز است. بنابراین، با اتصال لامپ به یک مدار نوسانی و یک باتری به طوری که در لحظات مناسب لامپ باز شود و جریان را به خازن منتقل کند، می توانیم یک سیستم خود نوسانی الکتریکی به دست آوریم که به ما امکان می دهد نوسانات الکتریکی بدون میرا را تحریک (تولید) کنیم.

بدیهی است که برای اینکه نوسانات در مدار جریان آند لامپ را کنترل کنند، لازم است ولتاژی به شبکه آن اعمال شود که بستگی به نوسانات جریان یا ولتاژ در مدار دارد، یعنی همانطور که می گویند. برای اتصال مدار به مدار شبکه لامپ. چنین اتصال الکتریکی می تواند ایجاد شود راه های مختلف- استفاده از القای الکترواستاتیک (کوپلینگ خازنی)، استفاده از القای الکترومغناطیسی (کوپلینگ القایی) و غیره. نکته اصلی در اینجا دقیقا نحوه اتصال مدار به لامپ نیست، بلکه به لطف این اتصال ما نه تنها اثر لامپ را داریم. بر روی نوسانات در مدار، بلکه اثر معکوس این نوسانات بر روی لامپ. روش های مختلف اتصال لامپ به مدار نوسانی که چنین بازخوردی را ارائه می دهد، نمونه هایی از به اصطلاح فیدبک هستند و سیستم های خود نوسان الکتریکی از این دست را ژنراتور لامپ می نامند. نوسان سازهای لوله مدرن امکان به دست آوردن نوسانات با فرکانس تا چند میلیارد هرتز را فراهم می کند و بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. آنها اساس هر ایستگاه رادیویی را تشکیل می دهند و بخشی از بسیاری از انواع گیرنده های رادیویی هستند.

روی انجیر 58 یکی از مدارهای بسیار متعدد و متنوع یک نوسان ساز لوله را نشان می دهد - مداری با بازخورد القایی.

یک مدار نوسانی، متشکل از یک سلف و یک خازن خازن، به صورت سری با باتری در مدار آند لامپ، یعنی بین آند و رشته رشته ای (کاتد) متصل می شود. فیلامنت توسط جریان یک باتری رشته ای گرم می شود. مدار شبکه لامپ - بین شبکه و کاتد - شامل یک سلف دوم است که به صورت القایی به سیم پیچ مدار متصل می شود. بنابراین، سیم پیچ ها و سیم پیچ های اولیه و ثانویه ترانسفورماتور را تشکیل می دهند، اما بدون هسته. اما در ژنراتورهای فرکانس پایین (صدا) می توان از ترانسفورماتور با هسته آهنی استفاده کرد.

سیم پیچ ولتاژ روی شبکه را کنترل می کند و بازخورد بین نوسانات در مدار و شبکه لامپ را فراهم می کند.

تصور کنید که در مداری متشکل از یک سلف و یک خازن، نوسانات رخ می دهد. یک جریان متناوب از سیم پیچ عبور می کند که جریان متناوب را در سیم پیچ القا می کند. d.s. شبکه نسبت به کاتد بار مثبت یا منفی دارد و دوره این نوسانات ولتاژ شبکه بدیهی است که با دوره نوسانات در مدار یکسان است، یعنی.

سپس لامپ "باز می شود"، سپس "قفل می شود". بنابراین، نوسانات در مدار باعث ایجاد امواج در جریان آند لامپ می شود. جریان آند که از آند از طریق مدار به کاتد می آید، منشعب می شود، از سلف و خازن عبور می کند (البته، ثابت، یعنی با زمان تغییر نمی کند، جزء جریان آند فقط از سیم پیچ عبور می کند، زیرا دی سینمی توانید از کندانسور عبور کنید، جلد دوم، § 159 را ببینید). اگر فاز نوسانات جریان آند به درستی انتخاب شود، به عنوان مثال، "شوک" جریان آند در لحظه های مناسب بر روی مدار عمل کند، نوسانات در مدار حفظ می شود (ر.ک. § 30). به عبارت دیگر، برای هر دوره نوسان، بخشی از انرژی از باتری به عاریت گرفته می شود و فقط تلفات انرژی در مدار را برای یک زمان پوشش می دهد و نوسانات میرا نمی شوند. اگر انتهای سیم پیچ تعویض شود، فاز نوسانات ولتاژ شبکه 180 درجه تغییر می کند و نوسانات برانگیخته نمی شوند (مشابه آنچه در سیستم نشان داده شده در شکل 56 اتفاق افتاد).

برنج. 58. ژنراتور لامپ

نوسانات را می توان با استفاده از یک اسیلوسکوپ الکترونیکی یا در صورتی که نوسانات دارای فرکانس شنیداری باشد با استفاده از بلندگوی متصل به مدار آند لامپ مشاهده کرد. همچنین می توانید یک لامپ رشته ای (بسته به قدرت ژنراتور از چراغ قوه یا ماشین) در شاخه خازن مدار قرار دهید. از آنجایی که لامپ به صورت سری به خازن متصل است، جزء مستقیم جریان آند از آن عبور نمی کند. بنابراین، لامپ فقط در صورت وجود نوسانات الکتریکی در مدار روشن می شود.

با کمک یک ژنراتور لوله ای مشابه آنچه که توضیح داده شد، مشاهده این پدیده دشوار نیست رزونانس الکتریکی، اتصال القایی با مدار ژنراتور یک مدار نوسانی مشابه دوم، اما با یک خازن متغیر و با یک لامپ رشته ای موجود در مدار. با تغییر آرام خازن در این مدار، می توان آن را به رزونانس در فرکانس ژنراتور تنظیم کرد. با انتخاب مناسب یک لامپ و اتصال بین مدارها، دستیابی به چنین شرایطی دشوار نیست که در رزونانس لامپ چشمک بزند و هنگام جداسازی خاموش شود.

دستگاه ها و لوازم جانبی: لامپ سه الکترود منبع ولتاژ ثابتبرای 300 ولت، منبع ولتاژ ACبرای 4 ولت، دو خازن هوا با ظرفیت ثابت و متغیر، دو سلف، دو خازن با ظرفیت ثابت، مقاومت، میکرو آمپرمتر، نشانگر میدان الکترومغناطیسی با فرکانس بالا روی یک لامپ نئون، ظرفیت خازنی و اندوکتانس ناشناخته.

نظریه مختصر

مدار نوسانی الکتریکی یک مدار (شکل 1) است که از هادی های خازن C، اندوکتانس L و مقاومت R تشکیل شده است.

در مدار، تغییرات دوره ای در قدرت جریان و کمیت های مرتبط با آن رخ می دهد. شارژ مجدد صفحات یک خازن را می توان با یادآوری پدیده خود القایی درک کرد.

پدیده خود القایی به شرح زیر است: با هر تغییر در جریان در مدار، یک emf در آن ایجاد می شود. خود القایی  c که با نرخ تغییر جریان در مدار رابطه مستقیم دارد (di/dt)و بازگشت به این سرعت هدایت می شود:

اگر جریان افزایش یابد، emf. از این افزایش جریان جلوگیری می کند و جریان القایی در جهت مخالف ایجاد می کند. اگر جریان کاهش یابد، emf. از کاهش جریان جلوگیری می کند و جریان القایی در همان جهت ایجاد می کند.

کار مدار را در نظر بگیرید. بیایید خازن را شارژ کنیم منبع خارجیالکتریسیته به یک اختلاف پتانسیل معین U، به صفحات بارهای آن اطلاع می دهد ± qو سپس با استفاده از کلید K مدار را ببندید، سپس خازن شروع به تخلیه می کند و مقداری جریان در مدار جاری می شود. با مقدار کمی R، خیلی سریع رشد خواهد کرد. جهت برای جریان من،نشان داده شده در شکل 1، آن را مثبت می گیریم (صفحه بالایی بار مثبت دارد، صفحه پایینی بار منفی دارد) و فرآیندهای رخ داده در مدار را در نظر می گیریم.

اجازه دهید ابتدا فرض کنیم که مقاومت اهمی هادی که مدار را تشکیل می دهد به طور محو شدنی کوچک است، یعنی. R»0، و اجازه دهید شارژ خازن در لحظه اولیه زمان حداکثر باشد ( q=qo). در این حالت، اختلاف پتانسیل بین صفحات آن نیز حداکثر است (U=U o)، و جریان در مدار صفر است (شکل 2a). هنگامی که خازن شروع به تخلیه می کند، جریان در مدار جریان می یابد.

در نتیجه انرژی میدان الکتریکیکاهش خواهد یافت، اما به دلیل جریانی که از درون اندوکتانس می گذرد، انرژی میدان مغناطیسی فزاینده ای وجود خواهد داشت. از آنجایی که emf در مدار عمل می کند. خود القایی جریان به تدریج افزایش می یابد و پس از یک زمان t=1/4 T (یک چهارم دوره) به آن می رسد. حداکثر مقدار (i=i o، خازن کاملاً تخلیه می شود و میدان الکتریکی ناپدید می شود، یعنی. q=0 و U=0. اکنون تمام انرژی مدار در میدان مغناطیسی سیم پیچ متمرکز شده است (شکل 2b). در لحظه بعدی میدان مغناطیسی سیم پیچ شروع به ضعیف شدن می کند و بنابراین جریانی در آن القا می شود که (طبق قانون لنز) در همان جهت جریان تخلیه خازن جریان می یابد. به همین دلیل خازن شارژ می شود. پس از یک زمان t=1/2 T میدان مغناطیسی ناپدید می شود و میدان الکتریکی به حداکثر خود می رسد. که در آن q=q o، U=U o و i=0.بنابراین، انرژی میدان مغناطیسی سلف به انرژی میدان الکتریکی خازن تبدیل می شود (شکل 2، ج). پس از یک زمان t=3/4 T، خازن کاملاً تخلیه می شود، جریان دوباره به حداکثر مقدار خود می رسد. (i=i o) و انرژی مدار در میدان مغناطیسی سیم پیچ متمرکز خواهد شد (شکل 2d). در لحظه بعدی، میدان مغناطیسی سیم پیچ شروع به ضعیف شدن می کند و جریان القایی که از این ضعیف شدن جلوگیری می کند، خازن را شارژ می کند. در نتیجه، تا زمانی که t=T سیستم (مدار) به حالت بازگردد حالت اولیه(شکل 2، الف) و تکرار فرآیند در نظر گرفته شده آغاز می شود.

در طول فرآیند، شارژ و ولتاژ خازن، قدرت و جهت جریان عبوری از اندوکتانس به طور دوره ای تغییر می کند (نوسان می کند). این نوسانات با دگرگونی های متقابل انرژی های میدان های الکتریکی و مغناطیسی همراه است.

بنابراین، اگر مقاومت حلقه صفر باشد، فرآیند نشان داده شده به طور نامحدود ادامه می یابد و ما دریافت می کنیم میر نشدهنوسانات الکتریکی که دوره آن به مقادیر L و C بستگی دارد.

نوسانات رخ داده در چنین مدار ایده آل (R=0) نامیده می شود رایگان، یا خود، نوسانات کانتور با نقطه

. (10)

در یک مدار نوسانی واقعی، مقاومت اهمی R را نمی توان به صفر کاهش داد. بنابراین، در آن، نوسانات الکتریکی همیشه میرا می شوند، زیرا بخشی از انرژی صرف گرم کردن هادی ها می شود (گرمای ژول).

برای اجرای نوسانات الکتریکی بدون میرا باید ارائه شود تغذیه خودکارانرژی با فرکانس برابر با فرکانس نوسانات طبیعی مدار، یعنی. ایجاد یک سیستم خود نوسانی ضروری است. چنین سیستمی از نوسانات بدون میرایی یک ژنراتور لوله است.

ژنراتور لوله

ساده ترین مدارژنراتور لوله نوسانات الکترومغناطیسی میرا نشده در شکل 3 نشان داده شده است

این شامل یک مدار نوسانی LC است که در مدار آند یک لامپ سه الکترودی سری با منبع B A با ولتاژ آند ثابت قرار دارد. باتری آند B A به عنوان یک "مخزن" است که از آن انرژی به مدار نوسانی تامین می شود. یک سیم پیچ L 1 به صورت القایی به سیم پیچ L مدار متصل می شود که انتهای آن به شبکه و کاتد لامپ متصل می شود. عملکرد لامپ را با فرآیند نوسانی در مدار متصل می کند و به آن سیم پیچ بازخورد می گویند.

یک لامپ سه الکترودی، همراه با یک سیم پیچ بازخورد، تضمین می کند که انرژی به موقع با نوسانات به مدار عرضه می شود. نوسانات مداوم به دلیل شارژ مجدد دوره ای خازن توسط جریان آند لامپ عبوری از مدار به دست می آید. برای انجام شارژ مجدد دوره ای خازن مدار در نقاط زمانی لازم، جریان آند باید دارای یک شخصیت ضربانی باشد. این با تغییر متناظر در پتانسیل روی شبکه لامپ تضمین می شود که با تغییر جهت جریان تخلیه در مدار LC به دلیل پدیده القای متقابل بین سیم پیچ های L و L 1 تغییر می کند.

با بار منفی روی شبکه، لامپ "قفل" است، جریان آند از طریق لامپ نمی رود. مدار نوسانی در آن کار خواهد کرد حالت عادی. با بار مثبت روی شبکه، لامپ "باز می شود" و خازن را شارژ می کند. سپس روند تکرار خواهد شد.

بنابراین، لامپ به طور دوره ای انرژی را از باتری آند به مدار می رساند. به همین دلیل، نوسانات الکتریکی بدون میرا در مدار ایجاد می شود.