Генерирования колебаний

1) приемно-усилительные лампы предназначены для детектирования, вы-прямления,усиления и генерирования электрических сигналов;

Триоды применяются в схемах усиления и генерирования электрических сигналов. В схемах усиления входной сигнал чаще всего подается между сеткой и катодом (схема с общим катодом) . Так как сетка расположена близко к катоду, то незначительные колебания сеточного напряжения под действием сигнала вызывают значительные изменения тока в анодной цепи. Поскольку анодная цепь питается от мощного источника, то на нагрузочном сопротивлении анодной цепи выделяется переменное напряжение, по форме повторяющее усиливаемый сигнал, но значительно большее по величине.

Для генерирования электрических колебаний на частотах выше нескольких десятков килогерц применяют генераторы с LC-колебательными контурами.. Генерирование синусоидальных напряжений звуковых и инфразвуковых частот осуществляется с помощью #С-генераторов.

1948 г. — американские исследователи Д. Бардин и Б. Браттейн создали германиевый точечный транзистор, пригодный для усиления и генерирования электрических колебаний.

В книге изложены физические основы электровакуумных, газоразрядных и полупроводниковых приборов, рассмотрены методы преобразования, усиления и генерирования электрических сигналов, логические устройства и вопросы микроминиатюризации радиоэлектронной аппаратуры. В данном издании (1-е — в 1976 г.) обновлен материал с учетом современной элементной базы; включены новые главы: «Электровакуумные приборы», «Полупроводниковые приборы», «Микроэлектронные схемы» и др.

Транзистор. Транзистор — это полупроводниковый прибор, имеющий три вывода и предназначенный для усиления или генерирования электрических сигналов.

Специфической особенностью туннельных диодов является наличие падающего участка характеристики (участок бе), указывающего на то, что в некоторой области изменения разности потенциалов диод ведет себя как элемент с отрицательным сопротивлением. Это свойство туннельного диода позволяет использовать его во многих радиотехнических устройствах для генерирования электрических колебаний в качестве формирующего двухполюсника, в схемах с двумя устойчивыми состояниями равновесия (см. гл. 9).

В технике физического эксперимента и во многих областях радиотехники важное место занимают устройства, предназначенные для генерирования электрических колебаний, т. е. для преобразования энергии источника постоянного тока в электрическую энергию переменного тока. Для получения колебаний той или иной частоты и формы используются различные радиотехнические устройства, но общей принципиальной особенностью их является наличие нелинейного элемента. Устройства, преобразующие постоянный ток в переменный, принято называть автогенераторами (генераторами) *).

Основное внимание в книге уделяется как наиболее распространенным, так и перспективным электровакуумным, газоразрядным и полупроводниковым приборам, а также интегральным микросхемам. Рассматриваются процессы выпрямления переменного тока, стабилизации тока и напряжения, усиления и генерирования электрических колебаний, преобразования и умножения частоты, модуляции и детектирования.

Большую роль в развитии ламповой техники сыграли русские и советские ученые первой половины XX в. Так, еще в 1914 г. под руководством Н. Д. Папалекси были созданы электронные лампы для усиления и генерирования электрических колебаний, а в 1921. г. М. А. Бонч-Бруевич впервые в мире разработал и поставил на производство мощные генераторные лампы с медными анодами, охлаждаемыми водой. Одновременно разрабатывалась теория мощных электронных генераторов и радиопередатчиков, не утратившая своего значения и сегодня. Особые заслуги в этих работах принадлежат М. В. Шулейкину и А. И. Бергу.

Несколько позже были разработаны и стали широко использоваться тиристоры — полупроводниковые приборы, коммутирующие мощные электрические цепи под действием маломощного сигнала управления, туннельные диоды — двухполюсники, предназначенные для усиления и генерирования электрических колебаний, полупроводниковые стабилитроны, превосходящие по многим параметрам газоразрядные, варикапы — полупроводни-

Варикапы Широко применяются в схемах параметрических у9и-лителей, которые служат для усиления генерирования колебаний. При этом варикап включают в колебательный контур, состоящий из индуктивности L и емкости С0 ( 5.33, а) и на него подают управляющее синусоидальное напряжение Uc от вспомогательного генератора (генератор накачки). В результате из-за изменения параметра (емкости) колебательного контура возникают незатухающие колебания. Колебания усиливают подкачкой энергии в контур, что достигается при уменьшении емкости конденсатора в момент максимума напряжения и увеличения ее в момент прохождения напряжения через нуль. Как видно из 5.33, б, частота изменения емкости вдвое превышает частоту изменения усиливаемых колебаний.

Наличие в машине аксиальных и радиальных сил используется в специальных машинах для получения возвратно-поступательного движения ротора, а также для генерирования колебаний в виброприводах и других механизмах.

являются генераторы того или иного типа. При промышленных частотах на электрических станциях в настоящее время в качестве генераторов применяют вращающиеся электрические машины. Для промышленных и повышенных частот генерирование переменной э. д. с. осуществляют также с помощью ионных и полупроводниковых преобразователей постоянного тока в переменный, именуемых инверторами. При повышенных и высоких частотах используют преобразователи с электронными приборами, например ламповые генератор^!. Наконец, для генерирования колебаний с частотами, приближающимися к частотам оптического диапазона, а также лежащими в оптическом диапазоне, используются квантовые генераторы, именуемые мазерами и лазерами.

Одноконтурные схемы чаще всего используются для генерирования колебаний с частотой до 1 МГц. В этих схемах применяется, как правило, трансформаторная или автотрансформаторная связь.

Для одновременного преобразования частоты и генерирования колебаний с частотой <вг разработаны многоэлектродные лампы с пятью сетками — гептоды, а также комбинированные электронные лампы (триод-пентод, триод-тептод и др.). В гептодах катод и первые две сетки образуют триод, используемый в качестве гетеродина; остальная часть лампы служит смесителем. Гетеродинная и смесительная части лампы связаны общим электронным потоком.

Для одновременного преобразования частоты и генерирования колебаний с частотой <вг разработаны многоэлектродные лампы с пятью сетками — гептоды, а также комбинированные электронные лампы (триод-пентод, триод-тептод и др.). В гептодах катод и первые две сетки образуют триод, используемый в качестве гетеродина; остальная часть лампы служит смесителем. Гетеродинная и смесительная части лампы связаны общим электронным потоком.

Для преобразования электрических сигналов (усиления, генерирования колебаний, изменения формы сигнала, создания колебаний с новыми частотами и т. д.) недостаточно использования в цепях пассивных линейных элементов. Для этих целей в радиоэлектронике широко применяются различные элементы, обладающие необходимыми нелинейными характеристиками, в том числе управляемые. Исторически такими элементами долгое время в основном служили электровакуумные и газонаполненные приборы (не считая применения простейших полупроводниковых диодов).

Значительное отличие потенциала зажигания от потенциала гашения в газоразрядных приборах позволяет применять их также в схемах для генерирования колебаний специальной формы (§ 10.7) и в некоторых других случаях.

электронными приборами, например ламповые генераторы. Наконец, для генерирования колебаний с частотами, приближающимися к частотам оптического диапазона, а также лежащими в оптическом диапазоне, используются квантовые генераторы, именуемые мазерами и лазерами.

Диоды арсенид-галлиевые туннельные меза-сплавные. Предназначены для генерирования колебаний в диапазоне длин волн от 10 до 20 см.

Диоды арсенид-галлиевые туннельные мезасплавные. Предназначены для генерирования колебаний в диапазоне длин волн от 6 до

Туннельные диоды, благодаря их высокочастотным свойствам, применяются в схемах высокоскоростного переключения, а также для усиления и генерирования колебаний на сверхвысоких .частотах. Схема переключения подобна аналогичной схеме на S-диоде ( 5.39). Для того чтобы нагрузочная прямая пересекала вольт-амперную характеристику в трех точках, сопротивление нагрузки должно быть больше дифференциального сопротивления диода на участке отрицательного сопротивления.