Незатухающие колебания

Книга название: Незатухающие колебания
Автор: С.Э. Хайкин
Год печати: 1953
Кол-во страниц: 127
Формат: Djvu

Незатухающие электрические колебания, т.е. колебания с постоянной (не меняющейся во времени) амплитудой, чрезвычайно широко применяются в современной радиотехнике. Вряд ли целесообразно перечислять все те случаи, когда в радиотехнических устройствах применяются незатухающие колебания, и мы ограничимся только несколькими типичными примерами. Прежде всего во всех передающих радиостанциях как связных, радиовещательных, так и в станциях специального назначения (радиолокаторы, радиомаяки и т. д.) применяются незатухающие колебания. Правда, во многих случаях амплитуда колебаний, излучаемых передатчиком, не остается постоянной во времени, а изменяется, то увеличиваясь, то уменьшаясь в соответствии с характером передаваемых сигналов или звуков. Происходят эти изменения в результате модуляции амплитуды высокочастотных колебаний передаваемыми сигналами, но сами колебания, подвергающиеся модуляции, должны иметь постоянную амплитуду. Таким образом, хотя колебания, излучаемые передатчиком, часто имеют амплитуду, меняющуюся со временем, но для получения таких модулированных колебаний прежде всего должны быть созданы колебания с постоянной амплитудой, т. е. незатухающие колебания.

Далее, в распространенном типе радиоприемника - супергетеродине - применяются незатухающие колебания для получения промежуточной частоты в смесителе. Наконец, в телевизионном приемнике для \"свертывания изображения\", т. е. для того, чтобы заставить электронный луч в определенной последовательности пробегать по экрану приемной трубки, применяется переменное напряжение пилообразной формы, которое также представляет собой один из типов незатухающих колебаний. Во всех разнообразных случаях, когда необходимо применять незатухающие колебания, приходится пользоваться генераторами незатухающих колебаний и эти генераторы являются одним из наиболее распространенных и важных приборов в современной радиотехнике. Разнообразные области применения незатухающих колебаний предъявляют совершенно различные требования к частоте, мощности и форме колебаний, создаваемых генераторами незатухающих колебаний. Однако, несмотря на разнообразие этих требований, во всех многообразных случаях их применений методы возбуждения незатухающих колебаний и принципы действия генераторов часто остаются одними и теми же. Например, принцип возбуждения незатухающих колебаний в гетеродине смесителя обычного супергетеродина аналогичен принципу возбуждения незатухающих колебаний в радиовещательном передатчике. Несмотря на различное назначение этих двух генераторов незатухающих колебаний и различные требования, к ним предъявляемые, в обоих генераторах применяется один и тот же метод возбуждения колебаний. Вообще, ни различие в мощностях генераторов, ни различие в частотах создаваемых ими колебаний не приводят к существенным различиям в принципе возбуждения незатухающих колебаний.

Наряду со сходством существуют, конечно, и значительные различия между генераторами незатухающих колебаний, применяемыми для различных целей. Так, например, методы возбуждения синусоидальных колебаний в гетеродине смесителя и методы возбуждения напряжений пило-образной формы в генераторах развертки телевизионного приемника значительно отличаются друг от друга. Но, несмотря на различия между разнообразными генераторами незатухающих колебаний, в принципах их действия существует много общего, и поэтому всю проблему возбуждения незатухающих колебаний целесообразно рассматривать с одной точки зрения. Только задачу возбуждения колебаний сверхвысоких частот (соответствующих дециметровым и сантиметровым волнам) приходится рассматривать особо, ибо в этом случае применяются уже принципиально иные методы возбуждения незатухающих колебаний. Различие это обусловлено тем, что для сверхвысоких частот время, которое затрачивают электроны на пролет от одного электрода лампы до другого (так называемое пролетное время), становится уже сравнимым с периодом колебаний, между тем как для более медленных колебаний пролетное время пренебрежимо мало по сравнению с периодом.

Поэтому для не слишком высоких частот можно считать, что за время пролета электрона напряжения на всех электродах лампы не успевают измениться и каждый электрон проходит весь путь внутри лампы в неизменном, как бы статическом электрическом поле. При таких условиях свойства электронной лампы определяются ее характеристиками, снятыми при постоянных напряжениях. Лампу можно рассматривать как проводник, свойства которого определяются этими характеристиками, и не интересоваться процессами, происходящими внутри лампы. В случае же сверхвысоких частот напряжение на электродах лампы успевает измениться за время пролета электрона, поэтому свойства лампы становятся уже совершенно иными. Вместе с тем изменяются самые методы возбуждения незатухающих колебаний. В этом случае уже нельзя рассматривать электронную лампу просто как проводник с определенными характеристиками, и для понимания методов возбуждения незатухающих колебаний необходимо учитывать явления, происходящие внутри лампы, вследствие чего вся задача усложняется. 

В нашей книге мы не будем рассматривать этой сложной задачи (тем более, что радиолюбители пока еще не сталкиваются на практике с генераторами сверхвысоких частот) и ограничимся только вопросами возбуждения колебаний не слишком высоких частот. При этом ограничении, как уже сказано, для понимания принципов возбуждения незатухающих колебаний не нужно рассматривать процессов, происходящих внутри лампы. Лампа рассматривается как проводник с заданными свойствами, и задача сводится к тому, чтобы, исходя из этих свойств, объяснить, как лампа в том или ином случае поддерживает незатухающие колебания. Именно так мы будем ставить задачу и поэтому в дальнейшем не будем рассматривать процессов, происходящих внутри лампы (за исключением одного случая, когда потребуется объяснить происхождение падающего участка анодной характеристики лампы в динатронном режиме).

Скачать бесплатно книгу Незатухающие колебания