Главная -> Книги

(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) ( 84 ) (85) (86) (84)


Скачок частоты за счет. понижения потенциала катода клистрона tj

мя отработки ста-

ми частоты клис-

мпронд (Доли сею/нЗы)

Скачок частоты аа счет уменьшения объема резонатора клистрона

Фактическое изменение частоты генерируемых колебаний клистрона блогодорр наличию схемы АПЧ

Рис. 2.252. Графики процессов, происходящих в схеме абсо.чютной системы АПЧ



Вслед за этим начинается линейное уменьшение напряжения на аноде фантастрона, а следовательно, увеличение отрицательного напряжения на отражателе клистрона Фантастрон работает в автоколебательном режиме, так как управляющего напряжения на выходе фазового детектора нет

В момент 4 происходит возбуждение клистрона. Возникшие в клистроне колебания модулированы по частоте. Средняя частота генерируемых колебаний медленно повышается по мере изменения напряжения на отражателе клистрона.

С момента /3 начинается возбуждение эталонного резонатора и на входе фазового детектора появляется напряжение ошибки. Оно находится в противофазе с опорным напряжением, и поэтому на выходе фазового детектора напряжения нет. Поскольку фазовый детектор не оказывает воздействия на фантастрон, то он продолжает работать как генератор пилообразного напряжения, повышая частоту колебаний клистрона.

В момент ti происходит изменение фазы напряжения ошибки на 180" и 1на выходе фазового детектора появляется управляющее напряжение. Оно отрицательно по знаку и возрастает по величине. С появлением управляющего напряжения скорость изменения напряжения на отражателе клистрона уменьшается и повышение растоты fr замедляется.

К моменту ts повышение средней частоты колебаний клистрона прекращается. Она становится неизменной и немного выше частоты настройки эталонного резонатора. Эта частота названа номинальной, так как получена при номинальном объеме резонатора клистрона.

Рассмотрим теперь процессы, которые будут происходить в абсолютной системе АПЧ при скачкообразном и медленном изменении объема резонатора клистрона.

В момент 4 произошло резкое изменение положения поршня настройки клистрона и объем его резонатора увеличился. В результате этого частота генерируемых колебаний скачком понизилась Характеристика электронной настройки клистрона переместилась влево и заняла положение Ъ. Соответственно график для мощности клистрона занимает положение 2. Поскольку в момент 4 произошло изменение фазы напряжения ошибки на 180°, то управляющее напряжение исчезло и фантастрон начинает работать как генератор пилообразного напряжения. Поэтому частота колебаний клистронного гетеродина медленно повышается.

В момент tj происходит изменение фазы напряжения ошибки иа 180° и на выходе фазового детектора появляется нарастающее управляющее напряжение. Ввиду этого изменение напряжения на отражателе клистрона замедляется и к моменту ts повышение частоты /г прекращается. Установившееся значение частоты колебаний клистрона получается несколько меньше номинального. Различие между новым значением частоты клистрона и ее номинальной величиной очень незначительно. Оно тем меньше, чем выше добротность эталонного резонатора н чем больше коэффициент усиления



системы АПЧ для сигнала ошибки. Обычно добротность эталонного резонатора абсолютной системы АПЧ бывает порядка 2-4 тысяч.

В момент 9 произошло резкое уменьшение объема резонатора клистрона и частота fr скачком повысилась. Характеристика электронной настройки клистрона переместилась вправо и заняла положение В. Соответственно график для мощности клистрона занял положение 3. Повышение частоты клистрона оказалось столь значительным, что привело к исчезновению колебаний в эталонном резонаторе (его резонансная характеристика показана пунктиром). Следствием этого является исчезновение управляющего напряжения на выходе фазового детектора и фантастрон начинает работать в режиме генерации. По этой причине происходит дальнейшее повышение частоты колебаний, генерируемых клистроном.

В момент tio напряжение на отражателе выходит за пределы рабочей зоны клистрона и колебания в нем прекращаются. Однако отрицательное напряжение на отражателе клистрона продолжаег возрастать.

В момент 1 напряжение на сетке фантастрона, работающего в автоколебательном режиме, становится равным напряжению опрокидывания, поэтому начинается обратный ход напряжения поиска. Время обратного хода фантастрона столь мало (микросекунды), что при изменении напряжения отражателя в пределах рабочей зоны клистрона сигнала ошибки не возникает, хотя клистрон и возбуждается на этот промежуток времени. Отсутствие сигнала ошибки во время обратного хода фантастрона объясняется тем, что это время очень мало по сравнению с периодом напряжения низкой частоты, воздейсгвующего на катод клистрона.

После опрокидывания напряжений в схеме фантастрона начинается новый цикл поиска стабильной частоты клистрона. Он заканчивается в момент ti4. При этом установившееся значение частоты клистрона получается несколько выше номинального значения.

В момент 5 произошло небольшое уменьшение объема резонатора, клистрона и характеристика электронной настройки заняла положение Г. Соответственно график для мощности Рц переместился в положение 4. В данном случае скачок частоты мал и колебания в эталонном резонаторе не исчезают. Поэтому управляющее напряжение сохраняется и фантастрон работает в режиме усилителя постоянного напряжения. Он приближает частоту колебаний клистрона к номинальному значению. С момента в схеме снова наступает установившийся процесс.

С момента tn показан процесс изменения частоты колебаний клистрона, причиной которого является постепенное увеличение объема его резонатора за счет разогрева. К моменту tis объем резонатора клистрона изменяется столь заметно, что характеристика электронной настройки занимает положение Д. Ей соответствует график мощности 5. Уменьшение частоты настройки резонатора клистрона из-за увеличения его объема оказалось весьма значительным. Однако частота генерируемых колебаний получается лишь немного меньше номинальной величины. Объясняется это тем, что



(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) ( 84 ) (85) (86)