Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Сигналы и устройства ближней радиолокации. Автодины

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
12.97 Mб
Скачать

= - ^ - R ( 6 'U * + c ') U ,

(71)

a*< - -

Учитывая, что

е' - с d ' = л б \

6 ' = 3a^ + /S a s £ . j

с' = £ал *■Sa3 £ + 12alfE‘*+ 20as Е 3}

получим уоловия уотойчивооти

Т * * и К £ ^ * ё£ т ^ ) и ‘ф- Ъ * ° 'с * Т г > а ’

(72)

-d(6 ‘u ic %(3а и * 6)(2 6 и*+ с * t/#c„ ) > 0

Определим характер р а х и т возбуждения. Вычнояик коэффици­ енты с{{ и С2г по формуле (64):

 

 

 

 

У1 **СМ ^

 

 

 

 

необходим

Если реализуется мягкий режим возбуждения колебаний,

выполнение одного ив условий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/

/

# с < 0 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

(73)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В противном случае

наблюдается жвоткий ражим возбуждения. Эта

условия выполняются для любой рабочей точки

(он. рио.

9 ,а ) .

Из рио. 9 ,6 видно,

что

 

первое условие выполняется лишь при

сопротивлении нагрузки

 

fi> -

~ -

 

 

 

 

 

 

 

 

Определиы оптимальное значение проводимости нагрузки

 

Cj^ =. ijR

из условия максимальной генерируемой мощности

 

 

 

Р

=

Е а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RR

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для этого

найдем производную d P ( P ) jd R

и приравняем ее

 

нулю;

 

oiP

 

±_ Г

E E if i. U*

]/

Р 3 = 0 .

 

 

 

 

 

 

d R

= R

[

d R *

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отсюда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d P

-

и о£

= О.

 

 

 

 

 

 

 

 

Учитывая выражение

(69)

для точки

U (U o i)

при а. Ф Ъ,

подучим уравнение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ь W - ^

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(74'

РаР IVе'

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для точки

£ /

запишем аналогичное уравнение

 

 

 

 

 

 

_ _ JL \ ( A \ i

£ ± J l* ]_//i

_ ± _ f(Л \*_

 

,

1 Ф

(74')

C + t/P

1

 

Р а Р ^ 2*'

 

а

 

J

Рл

[ W

*

R

J

В зтих уравнениях удобно перейти от

сопротивления

 

к проводи­

мости нагрузки

$ н - / / # .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Иабавивпиоь от радикалов, получим квадратное уравнение от­ носительно проводишоти нагрузки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(75)

& Т # „ ( 3 с ' Т ~ ^ У т [ сЛ- ( 2 ^ ^ г } = °,

решения которого имеют вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ф

 

 

 

 

9 а

 

\ ‘

 

 

 

 

причем при 6>о необходимо выбирать

авак

а

при £< 0 -

8вав

Окончательно при

a

О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- f c .

9a

6 *

(

J

-

3 c f f

цри

6 > 0 )

<%

= <

9 a

1

 

 

 

)

 

(76)

 

 

 

 

 

 

/А?

 

 

6*

J ± (

 

 

 

 

 

 

 

Vy

 

-

W

 

при

6< 0 .

 

 

3 a

9 a

 

 

 

 

При а = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$ н ~ ~ с !'г

 

 

 

 

 

(77)

 

С помощи) выражений (76)

в

(77)

можно выбрать нагрузку ге­

нератора оптимальным овособом, волн необходимо получить макси­ мальную мощность при заданном поотоянвом напряжении на диода Еа.

Итак, поотаааенная задача решена, Ваоомотрим качественный характер переходного процесоа

установления колебаний. Из формулы (67) оледует, что режим мягкого возбуждения колебаний реализуется при с ( Е ) < 0 , т .е . на учаотке ВАХ о отрицательной динамической проводимоотью. Обычно этот участок ВАХ близок к линейному и при возрастании колебаний о нулевой амплитуды да своего стационарного значения изменением пттжяшгя рабочей точки для качественного анализа мояю превебречь. В атом случае примам 0o {U, Е) - 0o (U t Ео)

Первое ДГ системы (59) становится нелинейным ду первого порядка о разделяющимися переменными:

Tk V+[UG 0 (U,Eo ) \ U = 0 t

его ревеню

вид

 

 

 

U

cL U

(78)

 

 

t - i .

' " £ /

[ b 0 o ( u ,e o ) \ v

П р и м е р 4 . Определить приближенный характер пере­ ходного процесса для диодного генератора с нелинейностью вида

tg (u ) =

+ Q jU + Q ^ u ^ а / и ^ а 0 .

Р в ш в н в в . Согласно формуле (68)

(79)

iK o ) - j - 0 j , 3 a f £ ,

 

 

с(£0 ) =а,

 

£*За3 £ 2+^

£ 3

 

Подставляя

(79)

в (78), получаем

 

 

 

 

 

 

U

 

ы с /

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ч

- - 5

/

 

и \м > с ( е 'М > ( Щ ,) 0 * \

 

 

 

 

Ju m

и

Умножим и разделим подынтегральное выражение на

У

 

и з и ___________j_

Г

ы и *

. (80)

i m

v \ ! * e c t / > t v * \ '- г

 

 

 

Разложив подынтегральное

выражение на дроби

 

 

 

 

 

 

 

 

R 6

 

\i+ Rc+

R6 U 2 ~\U2

*

U 2

Rc +R6 U 2

и проинтегрировав (8 0 ),

получим

 

 

t - u

 

2 L

\б г и 2 - &г С /^ 0 > -£ n ( /+ R c * R 6 1/*)+

 

 

R ( itR c ) .

 

 

 

 

 

+ Cn(URc + *6 V *C O » ] f

 

 

,

 

 

Гк

,

U *(U R c + R 6 U 2(0))

 

1

 

2 (U R c )

 

U 2(0)(i+fic + R6 O *)

 

Выражая из

этого уравнения U через i » получаем

 

 

 

 

 

 

гк

 

 

</>

Г

U*((OXURc)e

 

 

 

 

 

 

(81)

и ю А —

 

 

 

 

 

£ г ь с ё - ь )

 

 

 

 

 

]

 

 

 

 

 

 

 

i+Rc+R6 U 2(0)~ U2(0)R6 е * * * * *

- с с п л

Установившееся решение дифференциального уравнения и

вид

VCM ) = [

/?ё

Из формулы (81) видно, что время установления колебаний опреде­ ляется постоянной времени колебательного контура и выбранной рабочей точкой. Существование колебаний и их мягкое возбуждение возможно при выполнении условия i+ # c < 0 (активная проводимое» Q(Ot £ ) = с < 0 по модул» больше, чем проводимооть рассеяния

///? ).

1 . 3 . ftv to » » яитптщна ПРИ воздействии внешнего сигнала

Ваосмотрим простейший случай воздействия на автодин внеш­ него гармонического сигнала. Процессы, протекающие в автодине, в 9том олучае можно описать оиотемой Д? (4 6 ), в которой необхо­ димо поясни» E fa d )* * Е£н - c o n s t,

Tk U+ [ U O ^ U ^ U - - E6H CO S( S U + </>0 -< S)}

 

* ~ ~ r i(

Bo ( 4 £ ) ~ U T 's in (S 2 - i

<82>

Два яншпу^

(82) сделаем следующие допущения. Предположим»

что

воздействие внешнего оигнала приводит к незначительному изменевию амплитуда колебаний U вблизи амплитуды (JQ в режиме автоколебаний. В атом олучае можно принять во втором уравнении он- « « * < * > C t J v r ^ c j v j ^ a

ЖВС -const .

Т аям образом,

ДУ относительно фазы колебаний принимает

вид

 

 

 

( / > - - - £ - 8 - S 2 .

j i n ( S L t + < S r t f ) .

(83)

тк

°

г*

.

^итдпм вовуш переменную A * -jf2 .£-$gi*^,npH атом JX = -£2.+<f

О учетом замш переменной ДУ (83) моиво ааш о а»

а виде

Л s

S2-0* SZ-rf>s in Л ,

(64)

Рассмотрим случай, когда

> 0 (S 1 > S Z )t Интегрируй

(85) о учетом (88) , получим

°

 

 

 

 

[ & 0

°~ ^

f ;J

Находя

из этого выражения ig Х/2

через i , приходим к

соотно-

 

к

, г

- Я -

J J

 

 

 

 

« •

»

'

• й - 4 - о с . ) I

(87)

 

лгсЧ(ф^^Т>]гее шхно положить <*=ч?

Таким образом, из (87) видно, что решение

M i )

при

 

fi>0(S2.o>SLrp ) имеет колебательный характер. В том случае,

волн J

2 _e > > J2? J b - t e t p f e o * 0 *

,

и выражение

 

(87) можно валивать в виде

 

 

 

 

 

 

 

Л « J l Q( t - t 0 ).

S2-o>>J f Z ^ частота ко­

Следовательно, при больших расстройках

лебаний примерно равна расстройка S2.a .

Рассмотрим случай, когда J 3 * 0 ( S2^ < S 2 l , Интегрируя

(85) о учетом (86) ,

получаем

 

£п

- f t

1

> £ ?* £ * * " я ?

4

л &

*

 

>

S I

 

 

 

CR

 

 

о

Разберем подробно выражение (8 7 ). Для определения огибаю­ щей колебаний в режиме необходимо знать изменение функ­ ции cos Л с течением времени, так как она входит в правую часть первого ДЗГ системы (82)»

Воспользуемся соотношением

 

c a sJ =

/ - ^ д / г

~

 

 

 

 

х/ *

 

 

 

 

 

^

д /г

i<

^ /2

 

 

 

Подставляя сюда выражение для

из (8 7 ),

получаем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(89)

Преобразуем второе слагаемое в (89)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

£

cos

л c o t

 

 

i r

Г О »-д

/—<. 400

 

ДСл}£

/ -^-/ТО

ДСд£

/—» ACdtlW

1

 

 

 

Г < " V

 

 

' V

 

 

• & * " - £ - )

Воспользовавшись ооотношением

есл^-ат=-L({ + cosJx)* оумми-

рун тригонометрические функции,

находим

 

 

 

 

 

 

 

________ i * cosa со t __________

 

 

 

 

 

^

/* -j^ c o s o c o t * -jg -c as (A C O t+ J )

 

 

 

 

c° s ] r = :%

 

f P = <*,

л ’л

 

 

= */^

3,

J ^ a z c t o ■—

Используя формулу для суммы косинуоов, приходим х вырахе-

_

J to o sa o o i_________

 

 

i* cos о c o t

 

(90)

*

i + cos •Z -cosfacot + .l.)

 

t* O( C O S (ACO£

/

 

 

,2

^

 

 

 

 

”* 4

 

' ^

v~

l ---------

 

Функция

 

является периодичеохой функцией о частотой 4 c J <

следовательно,

она может быть разложена в ряд Фурье

 

 

 

£{&)

а

00

c o s k o c o t

* 6f(SO ik& cott

 

*

X I.

X k= i

а к ~ j T J S / t ) c o s k a c o t d ( o c o t ) t -X