Уравнение стационарного режима автогенератора и его анализ (стр. 3 из 3)
Для мягкого режима самовозбуждения (рис. 9) предположим, что на вход генератора подана небольшая амплитуда напряжения Um1.
Рис. 9. Определение устойчивости в мягком режиме самовозбуждения
Тогда этому значению будет соответствовать небольшое значение тока Im1, для которого находится соответствующее ему значение на прямой обратной связи. Но последнему значению соответствует новое, более высокое значение Im1 и новое значение на прямой обратной связи, и т. д. Таким образом, видно, что в процессе динамики колебания перейдут в точку М.
Теперь предположим, что на вход генератора подана большая амплитуда напряжения Um2. Рассуждая аналогично предыдущему случаю нетрудно определить, что колебания также перейдут в точку М. Таким образом точка М является устойчивой и только в ней возможен стационарный режим.
При жестком режиме самовозбуждения, когда рабочая точка находится на участке с малой крутизной, колебательная характеристика имеет вид, представленный на рисунке 10.
Рис. 10. Определение устойчивости в жестком режиме самовозбуждения
Прямая обратной связи пересекает колебательную характеристику в трех точках (включая точку покоя 0). При малых амплитудах воздействия (UmБЭ < UmN) генератор не возбудится, так как колебания стремятся перейти к точке 0. Если же амплитуда воздействия больше UmN, то генератор возбудится, и устойчивые колебания будут наблюдаться в точке М. Точка М является устойчивой как слева, так и справа. Точка Nявляется неустойчивой как слева, так и справа, так как в первом случае колебания затухают, и генератор не возбуждается, а во втором случае колебания переходят в стационарное состояние (точка М).
В дальнейшем, чтобы не анализировать каждый раз на устойчивость, заметим, что состояние устойчиво, когда справа от точки пересечения колебательная характеристика (характеристика средней крутизны) проходит ниже прямой обратной связи, а слева от точки – выше.
Следует также подчеркнуть, что выполнение амплитудного условия самовозбуждения означает неустойчивость точки покоя (0). На рисунке 10 она неустойчива и генератор возбудится, а на рисунке 8 она неустойчива в малом, и генератор возбудится только при условии, если первоначальное возмущение DUmБЭ будет не менее UmСТ1 = UmN..
Литература
1. Богданов Н. Г., Лисичкин В. Г. Основы радиотехники и электроники. Часть 8,2000г.
2. Никольский И. Н., Хопов В. Б., Варокосин Н. П., Григорьев В. А., Колесников А. А. Нелинейные радиотехнические устройства связи., 1972.