Elektromanyetik salınımların basit bir tüp üretecinin çalışmasını incelemek. Kararlı aralık üreteci
1913'te A. Meisner, bir vakum tüpü (§ 53) kullanarak sönümsüz elektrik salınımları üretmek için dikkate değer bir yöntem icat etti. Elektronik şeması tüp jeneratör salınımlar şek. 405. salınım devresiüç elektrotlu bir lambanın anot ve katoduna bağlanır. Salınım devresinin bobininin yanında, aynı çerçeve üzerine, bir ucu da lambanın katoduna, diğer ucu da lambanın ızgarasına tutturulmuş ikinci bir bobin sarılır. -de doğru seçim lamba modunda, bu ayar, devrenin kapanmasıyla verilen ilk "şok"tan sonra, devrenin kapasitansı ve kendi kendine endüksiyonu tarafından belirlenen bir frekansla sönümsüz elektriksel osilasyonlar verir.
Pirinç. 405. Sönümlenmemiş elektriksel salınımların kendi kendini uyarması için bir triyot kullanma şeması.
Salınımın kendi kendine uyarılması, bir elektron tüpü tarafından aşağıdaki gibi üretilir. İlk anda, anot devresi kapatıldıktan sonra, elektron akışı lambanın içinde katottan anoda ve dış devrede anottan devre 1'in bobininden katoda doğru akar. Hızla artan akım, devre bobininden geçerek, oluşum anında ızgara bobininde 2 indükleyen bir manyetik alan oluşturur. elektrik hareket gücüöyle bir yönde ki lambanın ızgarası katoda göre pozitif bir potansiyel kazanıyor. Şebekede pozitif bir potansiyelin görünmesi, lambadan ve bobinden geçen akımı anında artırır.
kontur. Bu, yeni bir keskin (devre kapatıldıktan sonraki ilk andan bile daha hızlı) bir artış gerektirir. manyetik alan. Izgara bobininde, daha önce olduğu gibi aynı yönde, ancak manyetik alandaki daha büyük artış hızıyla orantılı olarak büyüklüğü daha da büyük olan bir elektromotor kuvveti yeniden indüklenir; şebekenin pozitif potansiyeli artar. Şebekenin pozitif potansiyelindeki bir artış, anot akımındaki vb.
Ancak sürecin bu ilk aşaması kısa sürede bir "kriz"e yol açar ve biter. Mevcut artışın bir aşamasında, mevcut artış oranı bir önceki aşamadakinden daha az olduğu zaman kırılır. Döngü bobininin öncekinden daha yavaş bir oranda artan manyetik alanı, ızgara bobinine öncekiyle aynı yönde ancak daha küçük bir elektromotor kuvveti verir. Pozitif kalan ızgara potansiyeli azalacak, bu da akımda bir azalmaya ve döngü bobininin manyetik alanının büyümesinin durmasına neden olacaktır. Izgara bobinindeki elektromotor kuvveti artık indüklenmez ve ızgara potansiyeli anında sıfıra düşer. Sonuç olarak, akım keskin bir şekilde azalır, döngü bobininin manyetik alanı hızla azalır ve ızgara bobininde bir öncekinin tersine yönlendirilen bir elektromotor kuvveti indükler. Izgara, büyük bir negatif potansiyel elde eder ve lambayı hemen "kilitler" - içinden geçen akımı durdurur, yalıtkan hale getirir. Böylece, ikinci aşamada (ilkinden daha kısa), şebekenin potansiyelinde bir kriz düşüşü olur ve şebekenin büyük bir negatif potansiyel alması ve lambayı kilitlemesi ile sonuçlanır.
Şimdi devre kondansatörü devreye giriyor. Lamba kapalıdır ve döngü bobini manyetik enerji depolamıştır Bobinin manyetik alanı kaybolarak kondansatörü şarj eden ekstra bir akım oluşturur; lambanın içinden geçen yoldan bloke edilen elektron akışı, katoda bağlı kondansatör plakalarında yoğunlaşır.
Anoda bağlı plakalar, yüksek bir pozitif potansiyel kazanır. Bu üçüncü aşamayı tamamlar.
Bir sonraki anda, kapasitör boşalır. Döngü bobini boyunca, elektron akışı anoda geri döner; bobinin manyetik alanı tekrar artmasına rağmen, polaritesi öncekinin tersidir ve bu nedenle ızgara bobininde indüklenen elektromotor kuvveti, ızgaranın potansiyeli negatif kalacak şekilde bir yöne sahiptir; lamba kilitli kalmaya devam eder. Kondansatör terminallerindeki potansiyeller eşit olduğunda, bobinin manyetik alanı maksimuma ulaşacaktır (dördüncü aşamanın sonu).
Bu andan itibaren, manyetik alanın büyümesinden azalmasına geçiş nedeniyle, ızgara bobininde indüklenen elektromotor kuvvetinin yönü değişir. Izgara, ilk aşamada olduğu gibi, pozitif bir potansiyel kazanır ve lambayı açar, ancak lamba bir süre hareketsiz kalır, çünkü döngü bobininin kendi kendine indüksiyonunun elektromotor kuvveti, pilin elektromotor kuvvetini telafi eder; anottaki voltaj küçüktür ve buna göre anot akımı küçüktür. Döngü bobininin kaybolan manyetik alanı, elektronları anoda bağlı kapasitör plakalarına yönlendirir; kısa süre sonra lambanın başından gelen bir elektron akışı oraya koşar. Burada hemen yüksek bir negatif potansiyel ortaya çıkar (beşinci aşamanın sonu).
Sürecin sonraki altıncı aşamasında, birinci aşamada meydana gelen fenomen artan yoğunlukta tekrarlanır: kondansatörün deşarj akımı ve lambadan geçen akım aynı anda döngü bobininde akar.
Pirinç. 406. Bir tüp Osilatörün üç nokta diyagramı
"Kendinden sallanan" lamba jeneratöründeki elektriksel salınımlar ne kadar güçlüyse, lamba doğru zamanda şebekenin yüksek negatif potansiyeli tarafından kilitlenir. Titreşimler sırasında enerji dağılımı, anot pilinin enerjisi ile otomatik olarak yenilenir. Salınım genliği lamba gücü ile sınırlıdır; gücü artırmak için birkaç lambayı paralel bağlayın.
Güç için tasarlanmış jeneratör vakum tüpleri, anot voltajında 5-10 A'yı aşan bir doyma akımına sahiptir.
Ele aldığımız klasik Meissner devresinde lambanın ızgarasına uygulanan gerilimler alınır ( bu durum anot devresinden bobin 1 ve 2'nin endüktif kuplajı aracılığıyla. Şebeke devresindeki gerilimlerin anot devresinden ödünç alınarak uyarılması ilkesine ilke denir. geri bildirim. Şemanın çeşitli modifikasyonları mümkündür. Endüktif geri besleme yerine kapasitif geri besleme uygulanabilir. Kontur bobininin bir kısmının ağ bobini olarak işlev gördüğü üç noktalı devre sıklıkla kullanılır (Şekil 406).
Salınımların kendi kendine uyarılmasının matematiksel analizi, geri besleme sağlayan bobinlerin karşılıklı endüktansının eşitsizlik tarafından belirlenen değerden daha az olmaması gerektiğini gösterir.
Nerede aktif direnç, anot devresinin salınım devresinin kapasitansı ve endüktansı, lambanın ızgara karakteristiğinin kazancı ve dikliği.
Böylece, salınımların kendi kendine uyarılması, karşılıklı geri besleme endüktansının değeri ne kadar küçükse, lambanın kazancı ve eğimi o kadar büyük ve salınım devresinin tüm parametreleri o kadar küçük olur: aktif direnci, kapasitansı ve endüktansı.
Güç tüpü jeneratörleri genellikle ısıtma lambaları için akım ve anot devrelerine güç sağlamak için yüksek voltaj sağlayan dinamolardan gerçekleştirilir. Genellikle sıradan alternatif akım kullanırlar: ısıtma lambalarının filamanları, elde edilirken doğrudan alternatif akımla ısıtılabilir. yüksek voltaj anot devrelerine güç sağlamak için bir transformatör ve bir lamba doğrultucu (kenotron) kullanılarak üretilir.
Devrede üretilen salınımların frekansı, lambanın çalışma modundan bir şekilde etkilendiğinden, lambanın çalışma modunun değiştirilmesiyle ilişkili kazara frekans değişikliklerinden kaçınmak için, sözde piezokuvartz frekans stabilizatörleri kullanılır.
Kuvars kristalinden (§ 23) uygun şekilde kesilmiş küçük bir plaka, lambanın ızgarasına bağlı bir yoğunlaştırıcıya (K) yerleştirilir (Şekil 407). Elektriksel titreşimler, bir piezoelektrik plakanın zorlanmış mekanik titreşimlerine neden olur. Plakaya uygulanan potansiyelin salınım frekansı, plakanın mekanik salınımlarının doğal frekansına yakın olduğunda, plaka salınımlarının rezonans salınımı meydana gelir. Piezokuvartz levhanın kalınlığındaki titreşimsel değişikliklere, yüzlerinde yüklerin ortaya çıkması eşlik eder; bunların büyüklüğü ve işareti, şebeke kondansatörü K'nin levhaları üzerindeki potansiyel dalgalanmaları korur. kapasitör K'ye sağlanan elektriksel salınımların, piezoelektrik plakanın doğal titreşimleriyle eşzamanlı olarak meydana gelen şebeke potansiyel dalgalanmaları üzerinde neredeyse hiçbir etkisi yoktur. Bir piezokuvars levhanın salınımlarının sönümlenmesi çok küçüktür, sönüm azalması on binde birden azdır.
Şek. 407, geri bildirim bir kondansatör aracılığıyla değil geniş kapasite C. Yüksek frekanslı salınımlar üretilirken, elektrotlar arası kapasitans (jeneratör lambasındaki anot ızgarası) genellikle geri besleme uygulamak için yeterli olur ve kapasitör C'nin yerini alır. Direnç, büyük (hesaplanan değeri aşan) negatif potansiyellerin görünmesini önler. şebeke, yükler bu dirençten aşağı akar.
Piezoquartz stabilizatörlerinin kullanılması, tüp osilatörlerinin frekansını milyonda bir doğrulukla sabit tutmayı mümkün kılar. Bu, piezo kuvars tarafından stabilize edilmiş bir frekansa sahip bir tüp osilatör olan ve bir cihaz ile piezo kuvars saatlerde kullanılır. otomatik hesap meydana gelen titreşimlerin sayısı. Piezo kuvars saatler, en iyi kronometrelerle kıyaslanamayacak kadar daha hassastır. Zamanı 3'e kadar doğrulukla ölçerler. Piezoquartz saatler yardımıyla, Dünya'nın günlük dönüş hızındaki hafif düzensizlikler keşfedildi ve incelendi.
Pirinç. 407. Piezokuvars frekans dengeleyicili lamba osilatörü
Harmonik voltaj salınımları oluşturan tüp jeneratörlerinin yanı sıra, sinüzoidal olanlardan keskin bir şekilde farklı olan voltaj darbelerinin tüp jeneratörleri sıklıkla kullanılır. Bu tür sözde gevşeme salınımları, özellikle osiloskoplarda ve televizyon tüplerinde elektron ışınını kontrol etmek için kullanılır. Testere dişi şeklindeki voltaj darbeleri, ışını saptıran bir manyetik alan oluşturan bobinlere veya (osiloskoplarda) bir elektron ışınının geçtiği plakalar arasından bir kapasitöre beslenir, bu da tek tip elde etmeyi mümkün kılar. ekrana çizilen kirişin sapmaları
kirişin düz çizgi taraması. Şek. Şekil 408, testere dişi voltaj darbeleri oluşturan bir tüp osilatörün bir diyagramını göstermektedir. İşte bir silindirde birleştirilmiş iki triyot ve ızgaraları birbirine bağlı. Birinci triodun (bloke edici osilatörün) anot devresinin, karşılıklı endüktansı artırmak için demir çekirdeğe sahip bir transformatör aracılığıyla şebeke devresine çok güçlü bir şekilde bağlanması esastır. Şebeke devresindeki salınımlar, kondansatör üzerinde bir yükün ortaya çıkması ve bu yükün toprağa olan direnç yoluyla akışı ile belirlenir; bu devrenin zaman sabiti ne kadar küçükse, şebeke kondansatörü o kadar hızlı boşalır
Pirinç. 408. Jeneratörü ve testere dişi voltaj darbelerinin jeneratörünü bloke edin.
İlk anda şebeke potansiyeli negatifse ve bloke edici jeneratörün (sol triyot) lambası kilitlenmişse, kapasitör boşaldığında, lambadan hızla artan bir akım geçer; akımdaki bu hızlı artış, trafo üzerinden akım arttıkça şebekeye pozitif bir gerilim uygulanmasıyla sağlanır (trafo sargılarını açarken doğru polarite seçilmelidir). Ayrıca, bloke edici osilatörün lambasının, büyük bir anot akımı ızgara boyunca çok büyük bir elektron sızıntısına karşılık geldiğinde böyle bir modda çalışması önemlidir; bu şebeke akımı nedeniyle, pozitif bir dalgalanmanın ardından (Şekil 408'deki eğri 1), şebeke voltajı hızla tekrar negatif olur ve engelleme osilatör lambası tekrar söner. İkinci triodun anodundaki voltaj (aynı şekildeki eğri 2), anot devresi aşağıdakileri içerdiğinden, lambadan bir akım akmaya başladığı her seferde keskin ve derin bir şekilde düşer. büyük direnç(Lamba kapatıldığında, voltaj geri yüklenir, yaklaşık olarak doğrusal olarak artar ve hız ne kadar yüksek olursa, anot devresinin zaman sabiti o kadar küçük olur.
Uygun ölçüm ekipmanı olmadan modern bir radyo alıcısının kurulması zordur. Bu durumda, her şeyden önce, bir sinyal üretecine, yani belirli bir frekans aralığında yüksek frekanslı salınımlar oluşturan bir jeneratöre ihtiyaç vardır.Bunun yardımıyla, yüksek ve orta frekansların rezonans yükselticilerini kurabilir, kuplajı kontrol edebilirsiniz. Bir süperheterodin alıcısındaki devreler, salınım devrelerinin doğal frekansını belirler ve bir dizi başka boyutu gerçekleştirir.
Sinyal oluşturucunun şematik diyagramı Şek. 1. Bir yüksek frekans jeneratörü, bir düşük frekans jeneratörü (modülatör), bir doğrultucu ve bir çıkış cihazından oluşur. Cihaz, yüksek frekanslı modüle edilmiş veya modüle edilmemiş salınımların yanı sıra yaklaşık 400 Hz frekanslı düşük frekanslı salınımların elde edilmesini mümkün kılar. Sinyal oluşturucu frekans aralığı 100 kHz - 16 Mhz aşağıdaki alt aralıklara bölünmüştür: 100-250 kHz; 250-700 kHz; 700-2000 kHz; 2-5,5 Mhz ve 5.5-16 Mhz Sinyal üretecinin çıkışındaki çıkış voltajının değeri, devrelerin kalite faktörüne bağlı olarak 0,8-1'e ulaşabilir. Cihaz şebekeden beslenir alternatif akım voltaj 127 veya 220 V,
Yüksek frekanslı jeneratör, L1 lambasının sol üçlüsünde, ototransformatör geri beslemeli üç noktalı bir devreye göre yapılır. Alt bantların her birinde, salınım devresi LI indüktörlerinden biri tarafından oluşturulur. - L5, ayar kapasitörlerinden biri C1-C5 ve değişken kapasitör C7. Bir alt aralıktan diğerine geçiş, anahtar kullanılarak gerçekleştirilir. 1'DE. Lamba iyoduna sabit bir voltaj, bir direnç aracılığıyla sağlanır. R3. Frekansta yumuşak bir değişiklik, değişken bir kapasitör tarafından üretilir C7. Gridlick işlevleri bir kapasitör tarafından gerçekleştirilir C6 ve dirençler Rı, R2. Yüksek frekansta, lambanın iyodu bir kondansatörle topraklanır. C8.
modülatör konvansiyonel jeneratör kapasitif geri beslemeli ses frekansı. Bir kontur bobini olarak, geleneksel bir şok bobini Dr1 kullanılır. düşük frekanslı. Alçak frekans üretecinin salınım devresi bir jikle bobininden oluşur. Dr1 ve kapasitörler sabit kapasite SI, C12. Modülatör, sağ lamba trioduna monte edilmiştir. L1. Harmonik içeriğini azaltmak için (düşük frekanslı voltaj eğrisinin şeklini iyileştirin), sağ triyotun katoduna bir direnç R12 dahil edilmiştir. Ses üreteci VZ anahtarı tarafından kapatılır.
Anot modülasyonu, sinyal üreteci devresinde kullanılır. Sağ triyotun anodundan düşük frekanslı bir alternatif voltaj, R3 rezistörü aracılığıyla besleme voltajıyla aynı anda sol triyotun anoduna beslenir. Yüksek frekanslı jeneratör lambasında meydana gelen lineer olmayan işlemlerden dolayı modülasyon işlemi gerçekleştirilir.
Sinyal oluşturucu çıkış cihazı, düz bir bölücüden oluşurÖlçeği 10 bölüme ayrılan R2. Çıkış voltajını daha da azaltmak için, R4-R11 dirençlerinden oluşan kademeli bir bölücü kullanılır. İki direnç içeren her hücre voltajı 10 kat düşürür. Pürüzsüz bölücüden (bazen zayıflatıcı, yani zayıflatıcı olarak da adlandırılır) alınan sinyalin 1, 10, 100, 1000 ve 10.000_kez gerekli zayıflatması B2 anahtarı tarafından gerçekleştirilir. Örneğin, anahtarı ayarlarken 2'DE pozisyona"10-1" Dirençli ia RF çıkış jakı R5 potansiyometreden alınan voltajın onda birine eşit bir voltaj verilir R2; son voltajın onda dokuzu direnç boyunca söndürülür Direnci a-b noktaları arasındaki bölücünün sağ tarafının direncinden 9 kat daha büyük olan R4. Böylece, dört bölücü hücre gerilimi /0 4 kat azaltmayı mümkün kılar; bu, pürüzsüz bölücü 0,1 V'a karşılık gelen konuma ayarlandığında, 10 mertebesinin en düşük voltajını almanızı sağlar mkv.
En basit tipteki bir sinyal oluşturucuda, aralıklar üzerindeki ve her bir aralık içindeki salınımların genliğinin oldukça fazla değiştiğine dikkat edilmelidir, bu nedenle bu tür bölücülerin kullanılması, sinyal oluşturucunun gerçek voltajının yalnızca dolaylı bir yargısına izin verir.
direnç R1, sinyal üreteci yükünün salınım frekansı üzerindeki etkisini azaltmaya yarar. rs'de. 1, R4-R11 dirençlerinin dirençlerinin gerçek değerlerini gösterir. Oii, sektörümüzün ürettiği en yakın direnç değerlerinden seçilir -
Çeşitli düşük frekanslı yükseltme cihazlarını test etmek için düşük frekanslı voltaj, RI3 potansiyometresinden çıkarılır. ve woofer soketine girer. dirençŞebeke kaçak direnci olan R17, aynı zamanda düşük frekanslı jeneratör çalışma moduna yük tepkisini azaltır.
Doğrultucu, iki germanyum diyot üzerindeki normal yarım düğüm devresine göre monte edilir. D1 Ve D 2. Diyotların bozulma olasılığını azaltmak için, ikincisi dirençlerle şöntlenir. R18, R19. Trafo sargısı anahtarlama tpl farklı voltajlara sahip bir ağdan çalışma için bir sigorta ile gerçekleştirilir Vesaire. Doğrultucu filtre iki bölümlüdür ve kondansatörlerden oluşur. C13, C14 ve dirençler R15, R16.
Sinyal üreteci, duralumin 1.5 kalınlığından yapılmış açılı bir şasi üzerine monte edilmiştir. mm. UUT'yi jeneratör devrelerinden (zayıflatıcı hariç) gelen doğrudan radyasyondan korumak için, tüm devreler, anahtar ve değişken kapasitör ayrı bir ekran içine alınmalıdır.
Bobinler 10 çapındaki seramik çerçevelere sarılır. mm ve ayarlama için SCR-1 tipi çekirdeklere sahiptir. Bobin sarmak L1-L4 evrensel tip", sarma genişliği 5 mm. Bobin L1 200. turdan bir kılavuz ile 850 tur PELSHO 0.12 tel içerir; L2- 70. turdan bir dokunuşla 275 tur PELSHO 0.2 teli; L3 -112 tur lyceidrate tel 7X0.07, 45. turdan bir kol ile; L4- 15. turdan bir dokunuşla 42 tur licendrat teli 7X0.07. Bobin L5 tek katmanlıdır, 11 tur normal sargıya sahiptir, 5. turdan bir kılavuz ile PELSHO 0.51 tel. Bobinler ayrıca seresin emdirilmiş kağıt veya uygun boyutlardaki bakalit çerçevelere de sarılabilir. Şişenin sarılmasını gerçekleştirirken, yanaklar yapmak gerekir. Bu durumda dönüş sayısı belirtilenlerden farklı olacaktır.
Herhangi bir değişken kapasitör C7 kullanılabilir, ancak tercihen frekanslı bir kapasitör kullanılabilir, daha sonra kalibre ederken, ölçekte tek tip bir bölüm yerleşimi elde edebilirsiniz. Menzil anahtarı en iyi kullanılan seramiktir.
Kısma Dr1 çekirdek Ш16 üzerine yapılmıştır, set kalınlığı 16 mm. PEL teli 0.15 çerçeveye dolana kadar sarılır. Pratik olarak herhangi bir tüpler arası transformatör kullanılabilir.
trafo tpl Ø22 çekirdeğe sahip, set kalınlığı 32 mm. Ağ sargısı iki bölümden oluşur. Kısım I, 763 tur PEL 0.31 teli, kısım 11-557 tur PEL 0.2 tel içerir. Arttırma Sargısı III 1140 tur PEL 0.2 tel, lamba filamanı sargısı içerir IV - 44 tur tel PEL 1.0. Bu tasarımda herhangi bir güç transformatörü"Moskvich-V", "Volia", ARZ vb. alıcılardan
Cihazla çalışmanın rahatlığı için, değişken kapasitör C7'nin rotorunun dönüşü, tasarımı Şekil 1'den anlaşılması kolay olan bir sürmeli cihaz kullanılarak gerçekleştirilir. 2.
Cihazın ön paneli 210X160 ölçülerindedir. mm. Ana parçaların montajı 200X120 mm ebadında yatay bir pano üzerine yapılmıştır. Şasi ölçüleri kullanılan parça tipine göre değişiklik gösterebilir.
Cihazın kurulumu, üretimi kontrol etmekle, bilinen iyi bir alıcıdan gelen sinyali dinlemekle başlar. Bunu yapmak için, ucunda özel bir fiş bulunan bir koaksiyel kablo parçası kullanılarak, sinyal üretecinin yüksek frekans çıkışı alıcının girişine bağlanır. Üretimin varlığı, sol triyotun anoduna bağlı sabit voltaj ölçüm modunda çalışan bir avometre kullanılarak da kontrol edilebilir. Sol triyotun kontrol ızgarası katoda kısa devre yaptığında anottaki voltaj çok düşmüyorsa jeneratör çalışıyor demektir. Genellikle servis edilebilir parçalar ve bir lamba ile hemen çalışmaya başlar.
Skgyal-geerator çıkışından yayın alıcısının pikap jaklarına düşük frekanslı voltaj uygulayarak ses üretecinin çalışmasını kontrol etmek kolaydır. Gerekli üretim frekansı, C1I, C12' kapasitörlerinin kapasitansı değiştirilerek ayarlanır.
Yüksek frekanslı jeneratörün B1 n anahtarının tüm konumlarında çalıştığını belirledikten sonra normal modülasyon gerçekleşir, bireysel alt aralıkların sınırlarını ayarlamaya başlarlar. Ayar, birinci aralığın uzun dalga bölümünden başlar (C7 değişken kapasitörünün maksimum kapasitansı ile). Çekirdeği döndürerek veya bobin L1'in dönüş sayısını değiştirerek, frekans 100 kHz'e ayarlanır. Daha sonra ayar düğmesi başka bir aşırı konuma (C7 kapasitörünün minimum kapasitansına karşılık gelen) hareket ettirilir ve jeneratör frekansı belirlenir. Gerekenden daha yüksekse, C / ayar kapasitörünün kapasitansını artırın ve ayarı tekrarlayın. İkinci alt aralığın sınırlarını ayarlamak için, kapasitör C7 ayrıca maksimum kapasitans konumuna ayarlanır ve L2 bobininin endüktansı seçilerek, bu alt aralığın ölçeğinin başlangıcında, jeneratör frekansının şu şekilde olması sağlanır: frekanstan (250 kHz) ve ilk alt aralığın ölçeğinden biraz daha düşük. Kalan alt aralıkların sınırları da benzer şekilde belirlenir. CG'nin derecelendirilmesi, genel olarak kabul edilen yönteme göre - vuruş yöntemine göre GSS kullanılarak, bir kontrol alıcısı veya bir heterodin rezonans göstergesi - GIR kullanılarak gerçekleştirilir.
cihaz, devre şemasıŞek. 1 temsil eder ses üreteci 23 Hz frekans aralığında çalışma 32'ye kadar kHz. Tüm frekans aralığı 23-155 arası dört alt banda bölünmüştür. hz, 142-980 hz, 800-5500 hz, 4.9-32 kHz. Cihaz, çıkış voltajını 10 mV'den ayarlayabileceğiniz düz ve kademeli bölücülerin yanı sıra bir çıkış voltajı göstergesine sahiptir. 10'a V. katsayı doğrusal olmayan bozulma%3'ü geçmez. Çıkış voltajı ölçüm doğruluğu %3.
Olarak Şekil l'de görülebilir. 1, ses üreteci iki aşamalı bir uyarıcıdan oluşur JI1, katot takipçisi L2, çıkış cihazı ve doğrultucu.
Uyarıcı, reostat kapasitif ayarlı bir devreye göre monte edilir ve pozitif geri beslemeli iki aşamalı bir düşük frekanslı amplifikatördür. İlk amplifikasyon aşaması, L1 lambasının sol üçlüsüne monte edilmiştir. direnç yükü ile R17. İkinci amplifikasyon aşaması, sağ lamba triodu üzerine monte edilmiştir. L1. Yük olarak bir direnç kullanılır. R18. Kaskadlar arasındaki bağlantı, Sat kondansatörü üzerinden gerçekleştirilir. Salınımların oluşması için gerekli pozitif geri besleme, sağ triyotun anot devresinden, yüksek kapasiteli bir kapasitör C5 aracılığıyla sol triyotun kontrol ızgarasına beslenir. ve iki bölümden oluşan bir bölücü: bir direnç R14, seri bağlı kapasitörler C1, C2 ve direnç R7 ve paralel bağlı kapasitörler KB, C4. Sol triyotun kontrol ızgarasına etki eden voltaj L1, bölücünün paralel bölümünden çıkarıldı R7. KB, C4. Frekansa bağlı bir bölücünün kullanılması, pozitif geri besleme gerilimi ile sol triodun kontrol ızgarası (bölücü R7, C3, C4) arasındaki faz kaymasının olduğu, yalnızca bir frekans için kendi kendini uyarma koşulları elde etmeyi mümkün kılar. ve sağ triyotun anodu L1 temmuz ayına eşittir. Bu, böyle bir jeneratör kullanılarak sinüzoidal salınımların elde edilmesini mümkün kılar.
Üretim frekansını değiştirmek için bölücü zincirde yer alan elemanların parametrelerini değiştirmek gerekir. Bu devrede, çift kapasitör CI, C4'ün kapasitansı değiştirilerek frekansta düzgün bir değişiklik gerçekleştirilir, ve zıpla - geçiş yap 1'DE, bölücü zincirlerde bulunan dirençlerin değerlerini değiştiren ( R5, R6 Ve R12, R13; R3, R4 Ve R10, Rll; Rl, R2 Ve R8, R9).
Hesaplamaların gösterdiği gibi, herhangi bir frekansta, L1 lambasının sol üçlüsünün kontrol ızgarası her zaman yeterli olacaktır büyük gerilim, bu nedenle aşırı yük nedeniyle amplifikatör aşamaları büyük bozulmalara neden olacaktır. Bu bozulmaların azaltılması, devresi değişken bir direnç R15'ten oluşan negatif geri besleme kullanılarak elde edilir, sabit direnç R16 ve lambanın sol katodunda bulunan akkor lambalar LZ, L4. Negatif geri besleme devresi, frekansla nispeten güçlü bir şekilde değişen çıkış voltajını da stabilize eder. Uyarıcının çıkış voltajındaki artışla, jeneratörün ilk aşamasının kazancını azaltan negatif geri beslemenin derinliği artar. Böylece, jeneratörün çıkış voltajı aralık boyunca stabilize olacaktır. Uyarıcı çıkışındaki en az bozulma, bölücünün paralel dalından alınan voltaj, cihazı ayarlarken değişken direnç R15 kullanılarak ayarlanan negatif geri besleme voltajına yakın olduğunda olacaktır.
İkaz çıkışından geçiş kondansatörüne C7 lamba tarafından birleştirilmiş katot izleyicinin girişine bir ses frekansı voltajı uygulanır L2. Lamba bir potansiyometre ile yüklenir. R23. direnç bölücü R22, R21, bu kaskadın gerekli çalışma modu ayarlanır. direnç R20 kısıtlayıcı. Büyük bir giriş direncine sahip bir katot izleyicinin kullanılması, jeneratör frekansına yük tepkisini ve çıkış aşamasının getirdiği bozulma miktarını azaltmayı mümkün kılar.
Çıkış cihazı pürüzsüz bir(R23) ve adım attı(R26, R27; R28, R29) bölücüler ve 50 ölçekli bir galvanometre kullanan geleneksel bir diyot voltmetre mka. Dirençler R24, R25 kurulum. Direnç uygulaması R30 ölçeğin en iyi doğrusallığını elde etmenizi sağlar.
Doğrultucu, normal tam dalga voltaj ikiye katlama şemasına göre monte edilir. Cihaz AC şebekeden 110, 127 ve 220 e gerilimle beslenebilir.
Anahtar B1 iki plakalı ve dört konumlu. İkinci kart, frekansa bağlı bölücünün bireysel dirençlerini monte etmek için kullanılır.
Lambalar LZ, L4 Lu film projektöründen kullanılır (110 V, 8 Sal). Bir lamba ia 220 kullanabilirsiniz. V güç 10-25 Salı Record-53M alıcısından gelen güç trafosu. Moskvich-V, Volna, ARZ-52 vb. alıcılardan transformatör kullanmak mümkündür.
Cihazın kurulum kolaylığı için, frekansa bağlı bölücünün kolları seri bağlı iki dirençten (Rl, R2, R8, R9, vb.) oluşur. Jeneratörün kurulumu, doğrultucunun çalışmasını kontrol etmekle başlar. Yük altında doğrultucu çıkışındaki gerilim 280-320 A olmalıdır. Cihazın doğrultucudan çektiği akım 30-35 mA aralığında olmalıdır. Bundan sonra, jeneratörün çıkışına (///- Gn1) - bir osiloskop bağlayın ve kararlı salınımlar elde edin ve en düşük frekans alt aralığında bozulma olmamasını sağlayın. Üretilen salınımların eğrisinin şekli, negatif geri besleme miktarından büyük ölçüde etkilenir. Zayıf bir negatif geri besleme ile (R15 büyüktür), daha kararlı salınımlar elde edilir, ancak gözle görülür şekil bozulmaları olur. Bağlantı güçlü olduğunda, salınımlar bozulur. Bu nedenle, negatif geri besleme (R15) değeri seçilerek uzlaşmacı bir çözüm bulunur: geri besleme derinliği, tüm frekans aralığında yeterince kararlı üretim sağlayacak şekilde seçilir ve iyi formçarpık
Jeneratör ölçeğini kalibre etmek için bir frekans ölçer veya jeneratör kullanabilirsiniz. ses frekansları. İkinci durumda, dört ölçeğin her birinin derecelendirmesi, osiloskop tüpünün ekranında gözlenen Lissajous figürlerinin yardımıyla gerçekleştirilir. Çıkış göstergesi, a-b noktaları arasına bağlanan örnek bir lamba voltmetresi kullanılarak kalibre edilir. şema. Bölücünün (veya göstergenin) girişine sağlanan voltajdaki değişiklik, bir potansiyometre ile gerçekleştirilir. R23, 13 mertebesinin değişken voltaj bileşeninin olduğu V. Referans voltmetre 10 üzerindeki voltajı ayarlayarak V değişken direnç R24, gösterge iğnesinin tam skalaya saptığından emin olun. Örnek voltmetre potansiyometresi R23'ü ayarlayarak 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 ve 1'e karşılık gelen voltaj V, her seferinde CA göstergesi ölçeğinde uygun notlar alın.
Sabit bir kapasitenin varlığına dikkat edilmelidir. Bölücünün üst kolundaki C2, yüksek frekanslarda salınımların meydana gelme koşullarını önemli ölçüde iyileştirir ve değişken kapasitörler bloğunun herhangi bir konumunda uyarıcı salınımlarının genliğini eşitlemeye yardımcı olur. 6P14P lambasının olmaması durumunda, 6P15P, 6P18P veya 6Zh5P tipi lambalarla değiştirilebilir.
Amatör radyo pratiğinde istikrarlı bir bant üreteci, düzgün ayarlı jeneratörlerin frekans kararlılığı ile ilgili hala bir numaralı sorundur. Her kısa dalga operatörü, vericisinin frekansı yükseldiğinde veya alçaldığında bir muhabirle çalışmanın ne kadar tatsız ve bazen zor olduğunu bilir. Bu, özellikle CW veya SSB'yi çalıştırırken fark edilir. Ancak öznel faktöre ek olarak, bir kısa dalga radyo istasyonunun frekans kararlılığını kesin olarak belirleyen resmi bir hüküm de vardır. Amatör radyo pratiğinde jeneratörün frekans sapması her zaman tasarımcı-operatörün ihmalinden kaynaklanmaz: farklı yaş ve mesleklerden, farklı derecelerde özel eğitime sahip insanlar kısa dalga çalışmasıyla uğraşırlar.
Laboratuar koşullarında, analizler ve çok sayıda deney sonucunda, okuyucuların dikkatine sunulan kararlı bir aralık osilatörü ayarlamak için bir şema seçilmiştir. Bu jeneratör aynı zamanda bir alıcıda, ölçüm ekipmanında vb. yerel bir osilatör olarak kullanılabilir. Bir jeneratör devresi seçerken, besleme voltajındaki değişime bağlı olarak frekans kaymasını karakterize eden bir dizi eğri dikkate alınmıştır. çeşitli şemalar tüp jeneratörler, aşağıda açıklanan devre en yüksek kararlılığa sahiptir. Tüp üretecinin frekans kararlılığını etkileyen diğer faktörler dikkate alınır ve bilinen yöntemlerle dengelenir.Açıkçası, bunu doğrudan önerilen devre üzerinde izlemek daha uygun olacaktır (Şek.).
Tamamı üç aşama içerir: 6N15P (L1) lambasındaki gerçek jeneratör, 6F1P (L2) lambasındaki bir katot izleyici ve bir amplifikatör.
Doğası gereği kararlı aralık üreteci
negatif direnç devresinde monte edilmiştir. Jeneratörlerin negatif dirençli çalışması literatürde oldukça kapsamlı bir şekilde ele alınmıştır (örneğin, bkz. A. A. Kulikovsky "Amatör radyo teknolojisinde yenilikler", Thomas Martin "Elektronik devreler"). Aslında devre, bir reaktif elemanın dahil edildiği devrelerden birinde asimetrik bir multivibratördür. Jeneratörün triyotları arasındaki doğrudan bağlantı -tode aracılığıyla gerçekleştirilir; oluşumun gerçekleşmesi için gereken pozitif geri besleme, sağ triyotun anotundan (devreye göre) sol triyotun ızgarasınadır.
Burada literatürde vurgulanmayan çok önemli bir detay üzerinde durmak gerekiyor. Bu detay, esas olarak jeneratörün çalışmasını etkiler ve birçok tasarımcının dikkat etmediği ve onu terk etmek zorunda kaldığı.
Mesele şu ki, yukarıda belirtildiği gibi, jeneratörün triyotları arasında doğrudan bir bağlantı katot üzerinden gerçekleştirilir. Böylece katodik yük hem AC hem de DC yük olacaktır. Katotta sadece aktif direnç varsa ne olur? Her şeyden önce, bu direncin değerini sağlamak için seçilecektir. istenen modÇağlayan.
Pratikte değeri 2-3 odayı geçmeyecektir. Buna karşılık, bu direnç, yüksek frekanslı voltaj için bir yüktür. Ve burada, kural olarak, değerinin çok küçük olduğu ve şemaya göre doğru triyota RF enerjisinin yeterli aktarımını sağlamadığı ortaya çıktı. Ek olarak, bu direnç, jeneratör devresini önemli ölçüde şöntleyerek kalite faktörünü büyük ölçüde azaltır ve zaten zor olan uyarma koşullarını kötüleştirir. Kararlı aralık jeneratör devresini bu şekilde analiz ettikten sonra basit bir çözüme ulaşabiliriz: RF şok bobinini yük katod direnci ile seri olarak açın. Şimdi karmaşık katodik yük doğru akımla eklenecektir.
Genel durumda, kapasitör C1'in kapasitansı birkaç pikofarad içinde seçilebilir. Üretim o kadar kararlı çıkıyor ki, anot voltajı 10 V'a düştüğünde, katot indüktöründe yaklaşık 1,5 V'luk bir RF voltajı kalıyor. Yukarıdaki diyagramın spesifik verilerine dönersek, jeneratör devresinin kapasitansında çalışma sırasında ısınmadan kaynaklanan pozitif bir değişikliğin kapasitör C3 (KTK mavi) tarafından telafi edildiğini not ediyoruz. Kondansatör C3 mutlaka "G" grubunun KSO-2'si olmalıdır. Kondansatör C1 - KTK mavi yazın.
Stabilitede daha büyük bir artış için, aşağıdaki nedenlerden dolayı bir sonraki aşamaya giden RF voltajının devredeki başka herhangi bir noktadan değil, tam olarak katot yük bobininden çıkarılması tavsiye edilir: RF voltajını doğrudan jeneratör devresinden kaldırarak , sağ triyotun anotundan veya doğrudan jeneratör katodundan, dalgalanma kararlılığını ihlal ediyoruz. Katot kısma sinyalini kaldırarak jeneratörü neredeyse tamamen izole etmiş oluyoruz.
Burada, özellikle jeneratör katotundaki direnci ve indüktörü böyle bir açma dizisinin ne kadar haklı olduğunu görebilirsiniz. Aslında, RF için durumumuzdaki katot yük devresi, ikiden oluşan bir bölücü olarak temsil edilebilir. seri dirençler: Lamba tipine ve seçilen jeneratör moduna bağlı olarak birkaç ohm ile 2-3 kΩ arasında olabilen R1; ve indüktör reaktansı Rx, hangi en iyi senaryo R1 ile karşılaştırıldığında orantısız şekilde büyük (Şek.) 
Böylece, bir RF sinyali için bölücümüzdeki R1'in değeri çok küçük çıkıyor ve en iyi durumda, RF açısından Uin'in Uout'a eşit olacağı veya başka bir deyişle, indüktörden alınan RF voltajı, jeneratör katodundaki RF voltajına eşit olacaktır. Ancak, içinde gerçek koşullar, elbette, indüktörün HF direnci, ikincisinin son parametreleri ve bir bütün olarak devrenin etkisi nedeniyle belirli bir değere sahip olacaktır.
Ancak yine de değeri R1'den çok daha büyük olacak ve kaldırılan voltajdaki kayıp önemsiz olacaktır. Aynı zamanda, R1 direnci, jeneratörün çalışmasını sağlayan iletişim devresindeki olası parazitlerden büyük ölçüde korur. Kararlı aralık üretecini sonraki aşamalardan daha fazla "çözmek" için, L2 lamba triodu üzerinde katot izleyici devresine göre monte edilmiş bir tampon aşaması vardır. Bildiğiniz gibi, katot takipçisi yüksek bir giriş direncine sahiptir ve pratik olarak Dr1 indüktörünü atlamaz. Bu jeneratörün bir avantajına daha dikkat etmek gerekiyor.
Uygun şekilde seçilmiş bir mod ile, küçük bir harmonik yüzdesine sahiptir. Çoğu durumda, ikinci harmonik bile ölçülemez. Bu çok pozitif kalite, özellikle böyle bir osilatörün çoklu dönüştürücü alıcıda yerel osilatör olarak veya kombinasyon frekansları veya parazit ıslıkları riskinin olduğu bir SSB vericisinde VFO olarak kullanılması durumunda.
Bununla birlikte, açıklanan kararlı aralık üretecinde, tüm amatör bantları elde etmek için daha fazla frekans çoğaltmayı kastediyoruz; bu amaçla, katot takipçisinden sonra, ana frekansta (80 m amatör bant) bir yükseltici kademesi takip eder ve bunun pentot kısmına monte edilir. L2 lambası. Jeneratörün frekans kaymasını ölçmek için ECH-1 on günlük sayacı kullanıldı, çünkü örneğin 526U dalga ölçer, saatlik bir kontrol sırasında frekans kaymasını hiç ölçemedi. Ana ölçüm, yirmi dakikalık bir ısınmadan sonra yapıldı. Ölçümün ilk 15 dakikasında frekans kayması şuydu: 3.645.282-3.645.245 Hz-37 Hz! Sonraki 15 dakikada, frekans kayması 33 Hz idi.
Deney sırasında sadece anot voltajının stabilize edildiğine dikkat edilmelidir. Ana osilatör devresinin (L1) ekranı, jeneratör lambasının ekranının yanına 22 mm mesafede yerleştirildi. Devre kasıtlı olarak düşük kalite faktörü Q = 60 ile seçildi. 60 tur PE 0.29 teli vardı, 8 mm çapında bir polistiren çerçeveyi açmak için sarılı dönüş vardı ve 21 çapında pirinç bir ekran içine alındı. mm (L2 bobini, bir ferrit çekirdekle ayarlanmış aynı ekranla aynı çerçeveye sarılmıştı ve 37 tur PELSKO 0.2 teli vardı, "evrensel" sargı, sargı genişliği 4 mm). Ek tedbirler alınırsa; Jeneratör lambası akkorluğunu bir bariyerle stabilize edin, yüksek kaliteli bir ana osilatör devresi uygulayın, osilatör devresini mümkün olan en iyi şekilde termal olarak izole edin, ardından kararlılık daha da yüksek olacaktır.
Sonuç olarak, burada kullanılan manipülasyon yöntemi üzerinde duralım. Manipülasyon, her zamanki gibi üretimi kesintiye uğratarak değil, frekansı yana, verici devrelerinin iletim sınırlarının ötesine kaydırarak gerçekleştirilir. Bu, 10X 16 X 19 mm boyutlarında, 7,5 g ağırlığında, +125 ° C'ye kadar sıcaklıklarda ve bağıl nemde çalışan minyatür bir röle RES-10 (bir RES-9 rölesi kullanmak mümkündür) tarafından gerçekleştirilir. %98'e kadar. Aynı zamanda düşük kapasitelidir ve 5 ms tepki süresine sahiptir. Bu röle ve manipülasyon işlemi, jeneratörün frekansını bir kenara alarak, ancak onu bozmadan, kararlı bir aralık jeneratör kondansatörü Ca'yı devreye bağlar.
Kontrol, 526U dalga ölçer kullanılarak sübjektif olarak gerçekleştirildi. Manipülasyon sırasında en ufak bir "ezilme" veya başka herhangi bir istenmeyen fenomen fark edilmedi. Hiç tıklama yok. Gerçekleştirilen deney, böyle bir manipülasyon yönteminin kısa dalga telsiz operatörlerine basit, yüksek kaliteli ve çok etkili olarak önerilebileceğini iddia etmemizi sağlar.
Cilt II, § 106'da, bir vakum tüpü cihazı ile tanıştık ve şebekesindeki voltajdaki bir değişikliğin, anot devresindeki akımın gücünü değiştirdiğini gördük. Izgara negatif yüklendiğinde, elektronlar anoda uçamaz, akım akmaz, lamba dedikleri gibi "kilitlenir". Izgarayı pozitif olarak yükledikten sonra, lambanın "kilidini açarız", yani içinden akım geçebilir. Anot akımındaki değişiklikler, saniyenin on milyarda biri (elektronların şebekeden anoda uçuş süresi) sonra, şebekedeki voltaj değişikliklerini neredeyse anında takip eder, yani. elektrik lambası ihmal edilebilir eylemsizliğe sahip bir "anahtar"dır. Bu nedenle, lambayı bir salınım devresine ve bir bataryaya bağlayarak doğru anlarda lambanın açılıp kapasitöre akım geçmesini sağlayarak, sönümsüz elektriksel salınımları uyarmamıza (üretmemize) izin veren elektriksel olarak kendi kendine salınım yapan bir sistem elde edebiliriz.
Açıkçası, devredeki salınımların lambanın anot akımını kontrol etmesi için, şebekesine devredeki akım veya voltajın salınımlarına bağlı olan, yani dedikleri gibi bir voltaj uygulamak gerekir. devreyi lambanın ızgara devresine bağlamak için. Böyle bir elektrik bağlantısı yapılabilir Farklı yollar- elektrostatik indüksiyon (kapasitif kuplaj) kullanarak, elektromanyetik indüksiyon kullanarak (endüktif kuplaj) vb. devredeki salınımlar üzerinde değil, aynı zamanda bu salınımların lamba üzerindeki ters etkisi. Bir lambayı bir salınım devresine bağlamanın ve böyle bir geri besleme sağlamanın çeşitli yolları, sözde geri beslemenin örnekleridir ve bu tür elektrikli kendi kendine salınım yapan sistemlere lamba üreteçleri denir. Modern tüp osilatörleri, birkaç milyar hertz'e kadar frekanslarda salınımlar elde etmeyi mümkün kılar ve son derece yaygın olarak kullanılır. Her radyo istasyonunun temelini oluştururlar ve birçok radyo alıcısı türünün parçasıdırlar.
Şek. Şekil 58, bir tüp osilatörün çok sayıda ve çeşitli devrelerinden birini göstermektedir - endüktif geri beslemeli bir devre.
Bir indüktör ve bir kapasitans kondansatöründen oluşan bir salınım devresi, lambanın anot devresinde, yani anot ile akkor filaman (katot) arasında pil ile seri bağlanır. Filament, bir akkor pilden gelen akımla ısıtılır. Lambanın ızgara devresi - ızgara ve katot arasında - devre bobinine endüktif olarak bağlanan ikinci bir indüktör içerir. Böylece, bobinler ve olduğu gibi, transformatörün birincil ve ikincil sargılarını oluştururlar, ancak çekirdeksizdirler. Bununla birlikte, düşük (ses) frekanslı jeneratörlerde demir çekirdekli bir transformatör kullanılabilir.
Bobin, şebekedeki gerilimi kontrol eder ve devredeki salınımlar ile lambanın ızgarası arasındaki geri beslemeyi sağlar.
Bir indüktör ve kapasitanstan oluşan bir devrede salınımların meydana geldiğini hayal edin. Bobinden alternatif bir akım akar ve bu da bobinde bir alternatif akımı indükler. d.s. Izgara, katoda göre pozitif veya negatif olarak yüklenir ve şebeke voltajının bu salınımlarının periyodu, açıkça devredeki salınım periyodu ile aynıdır, yani.
Lamba daha sonra "kilidi açar", ardından "kilitlenir"; böylece devredeki salınımlar, lambanın anot akımında dalgalanmalara neden olur. Anottan katoda giden devreden gelen anot akımı, dallanarak indüktör ve kapasitörden geçer (elbette, sabit, yani zamanla değişmeyen, anot akımının bileşeni sadece bobinden geçer, çünkü DC kondansatörden geçemez, bkz. Cilt II, § 159). Anot akımının salınım fazı doğru seçilirse, yani anot akımının “şokları” doğru anlarda devreye etki ederse, devredeki salınımlar korunur (bkz. § 30). Diğer bir deyişle, her salınım periyodu için, aynı süre boyunca devredeki enerji kayıplarını karşılamak için pilden bir miktar enerji ödünç alınacak ve salınımlar sönümlenmeyecektir. Bobinin uçları değiştirilirse, şebeke voltajının salınımlarının fazı 180 ° değişecek ve salınımlar uyarılmayacaktır (Şekil 56'da gösterilen sistemde olduğu gibi).
Pirinç. 58. Lamba Jeneratörü
Salınımlar, bir elektronik osiloskop kullanılarak veya salınımlar işitilebilir bir frekanstaysa, doğrudan lambanın anot devresine bağlı bir hoparlör kullanılarak gözlemlenebilir. Devrenin kapasitör koluna bir akkor ampul de (jeneratörün gücüne bağlı olarak bir el feneri veya bir arabadan) dahil edebilirsiniz. Ampul kapasitöre seri bağlandığından, anot akımının doğrudan bileşeni içinden geçmez. Bu nedenle, ampul yalnızca devrede elektriksel salınımlar varsa yanacaktır.
Tarif edilene benzer bir tüp üreteci yardımıyla olayı gözlemlemek zor değil elektriksel rezonans, ikinci bir benzer salınım devresini jeneratör devresine endüktif olarak bağlayarak, ancak devreye değişken bir kapasitör ve bir akkor ampul dahil edilmiştir. Bu devredeki kapasitansı düzgün bir şekilde değiştirerek, jeneratör frekansında rezonansa ayarlanabilir. Uygun bir ampul seçimi ve devreler arasında bir bağlantı ile, ampulün rezonansta yanıp sönmesi ve akort edildiğinde sönmesi gibi koşulları elde etmek zor değildir.
Cihazlar ve aksesuarlar: üç elektrotlu lamba, kaynak sabit voltaj 300 V için, kaynak alternatif akım voltajı 4V için, sabit ve değişken kapasitanslı iki hava kondansatörü, iki indüktör, iki sabit kapasitanslı kondansatör, direnç, mikroampermetre, bir neon lamba üzerinde yüksek frekanslı elektromanyetik alan göstergesi, bilinmeyen kapasitans ve endüktans.
Elektrikli salınım devresi, seri bağlı kapasitans C, endüktans L ve direnç R iletkenlerinden oluşan bir devredir (Şekil 1).
Devrede, akım gücünde ve bununla ilişkili miktarlarda periyodik değişiklikler meydana gelir. Bir kapasitörün plakalarının yeniden şarj edilmesi, kendi kendine indüksiyon olgusunun ne olduğunu hatırlayarak anlaşılabilir.
Kendi kendine indüksiyon olgusu şu şekildedir: devredeki akımdaki herhangi bir değişiklikle, içinde bir emf ortaya çıkar. devredeki akımın değişim hızıyla doğru orantılı olan öz indüksiyon c (di/dt) ve bu hıza geri dönülür:
Akım artarsa, emf. akımdaki bu artışı engeller ve ters yönde bir endüksiyon akımı oluşturur. Akım azalırsa, emf. akımın düşmesini engeller ve aynı yönde endüksiyon akımı oluşturur.
Devrenin işini düşünün. Kondansatörü şarj edelim dış kaynak belirli bir potansiyel fark U'ya elektrik, yük plakalarını bilgilendirir ±q ve sonra devreyi kapatmak için K anahtarını kullanın, ardından kondansatör deşarj olmaya başlayacak ve devrede bir miktar akım akacaktır. Küçük bir R değeri ile çok hızlı büyüyecektir. Akım yönü Ben,Şekil 1'de gösterildiği gibi, onu pozitif olarak alıyoruz (üst plaka pozitif, alttaki negatif yüklü) ve devrede meydana gelen süreçleri dikkate alıyoruz.
Öncelikle devreyi oluşturan iletkenin omik direncinin yok denecek kadar küçük olduğunu varsayalım, yani R»0 ve kapasitörün şarjının ilk anda maksimum olmasına izin verin ( q=qo). Bu durumda plakaları arasındaki potansiyel fark da maksimumdur (U=U o) ve devredeki akım sıfırdır (Şekil 2a). Kondansatör boşalmaya başladığında, devrede akım akacaktır.
Sonuç olarak, enerji Elektrik alanı azalacak, ancak endüktanstan geçen akım nedeniyle manyetik alanın enerjisi sürekli artacaktır. Emf devrede hareket ettiğinden. kendi kendine endüksiyon, akım kademeli olarak artacak ve bir süre sonra t=1/4 T (çeyrek periyot) değerine ulaşacaktır. maksimum değer (ben=ben o), kondansatör tamamen boşalacak ve elektrik alanı kaybolacaktır, yani. Q=0 ve U=0. Şimdi devrenin tüm enerjisi bobinin manyetik alanında yoğunlaşmıştır (Şekil 2b). Sonraki bir anda, bobinin manyetik alanı zayıflamaya başlayacak ve bu nedenle içinde (Lenz kuralına göre) kapasitörün deşarj akımıyla aynı yönde akan bir akım indüklenir. Bu nedenle, kapasitör yeniden şarj edilir. t=1/2 T süresinden sonra manyetik alan kaybolacak ve elektrik alan maksimum değerine ulaşacaktır. nerede q=q o , U=U o ve i=0. Böylece indüktörün manyetik alanının enerjisi, kapasitörün elektrik alanının enerjisine dönüşecektir (Şekil 2, c). t=3/4 T süresinden sonra kondansatör tamamen boşalacak ve akım tekrar maksimum değerine ulaşacaktır. (i=i o) ve devrenin enerjisi bobinin manyetik alanında yoğunlaşacaktır (Şekil 2d). Sonraki bir anda bobinin manyetik alanı zayıflamaya başlayacak ve bu zayıflamayı engelleyen endüksiyon akımı kondansatörü yeniden dolduracaktır. Sonuç olarak, t=T zamanına kadar sistem (devre) geri döner. ilk durum(Şekil 2, a) ve ele alınan sürecin tekrarı başlar.
İşlem sırasında kondansatör üzerindeki yük ve voltaj, endüktanstan geçen akımın şiddeti ve yönü periyodik olarak değişir (dalgalanır). Bu salınımlara, elektrik ve manyetik alanların enerjilerinin karşılıklı dönüşümleri eşlik eder.
Böylece, döngü direnci sıfır ise, belirtilen işlem süresiz olarak devam edecek ve şunu elde edeceğiz: sönümsüz periyodu L ve C değerlerine bağlı olacak elektriksel salınımlar.
Böyle ideal bir devrede (R=0) meydana gelen salınımlara denir. özgür, veya sahip olmak, bir periyot ile konturun salınımları
. (10)
Gerçek bir salınımlı devrede, omik direnç R sıfıra indirgenemez. Bu nedenle, enerjinin bir kısmı iletkenleri ısıtmak için harcanacağından (Joule ısısı), elektrik salınımları her zaman sönümlenecektir.
Sönümsüz elektrik salınımlarını uygulamak için, sağlanması gereklidir otomatik besleme devrenin doğal salınımlarının frekansına eşit bir frekansa sahip enerji, yani. kendi kendine salınan bir sistem oluşturmak gereklidir. Böyle bir sönümsüz salınım sistemi, bir boru jeneratörüdür.
tüp jeneratör
En basit devre sönümsüz elektromanyetik salınımların tüp üreteci Şekil 3'te gösterilmektedir.
Sabit bir anot voltajı B A kaynağı ile seri bağlı üç elektrotlu bir lambanın anot devresine dahil edilen bir LC salınım devresinden oluşur. Anot pili B A, salınım devresine enerjinin sağlandığı bir "hazne" gibidir. Bir bobin L1, uçları şebekeye ve lambanın katoduna bağlı olan devrenin bobinine L endüktif olarak bağlanır. Lambanın çalışmasını devredeki salınım işlemine bağlar ve geri besleme bobini olarak adlandırılır.
Bir geri besleme bobini ile birlikte üç elektrotlu bir lamba, salınımlarla birlikte devreye enerji verilmesini sağlamaya yarar. Devreden geçen lambanın anot akımı ile kondansatörün periyodik olarak yeniden yüklenmesinden dolayı sürekli salınımlar elde edilir. Devre kondansatörünün gerekli zaman noktalarında periyodik olarak yeniden şarj edilmesi için anot akımının titreşimli bir karaktere sahip olması gerekir. Bu, L ve L1 bobinleri arasındaki karşılıklı indüksiyon fenomeni nedeniyle LC devresindeki deşarj akımının yönündeki bir değişiklikle değişen, lamba ızgarasındaki potansiyelde karşılık gelen bir değişiklikle sağlanır.
Izgarada negatif bir yük ile lamba "kilitlenir", lambadan geçen anot akımı gitmez. Salınım devresi çalışacak normal mod. Şebekede pozitif bir yük ile lamba "açılır" ve kondansatörü yeniden şarj eder. İşlem daha sonra tekrarlanacaktır.
Böylece lamba periyodik olarak anot pilinden devreye enerji sağlar. Bundan dolayı devrede sönümsüz elektriksel salınımlar yapılır.