Нелинейного сопротивления

Резонансный умножитель частоты. Схема резонансного умножителя частоты отличается от нелинейного резонансного усилителя (см. 12.9) только тем, что колебательный контур в выходной цепи настраивается на частоту одной из высших гармоник входного сигнала. Амплитуда выходного сигнала умножителя при кусочно-линейной аппроксимации равна Umfm = SRt>^Lfmyk(B), а выходной сигнал Мьых(')=^/твы«со5^ш? имеет частоту в А- раз более высокую, чем у входного сигнала u(t)=Umcosa>t.

частотой fi: мп(/)= t/mncosQf. Подадим на вход нелинейного резонансного усилителя кроме этого колебания также высокочастотное колебание с частотой ю: ию (t) = Umia cos ш/.

Сравнение спектральных составов АМ-колебания ( 12.19,6) и тока в цепи с нелинейным элементом при бигармоническом воздействии (см. 12.13,6) показывает, что для практического получения АМ-колебания можно использовать нелинейный элемент. Действительно, пусть на вход нелинейного резонансного усилителя (см. 12.14) подано напряжение

системах и в составе любого автогенератора обязательно имеется нелинейный элемент, например электронная лампа или транзистор. Обычно автогенератор состоит из нелинейного резонансного усилителя и цепи положительной обратной связи ( 8.1).

Схема нелинейного резонансного усилителя не отличается от схемы, рассмотренной в гл. 5 ( 5.17). Основное отличие — в режиме работы усилительного прибора. Сдвигом рабочей точки на вольт-амперной характеристике влево и увеличением амплитуды входного колебания устанавливается режим работы с отсечкой тока — коллекторного ?„ (/) в транзисторном усилителе или анодного га (0 в ламповом. Подобный режим представлен на 8.10, а.

На вход нелинейного резонансного усилителя, работающего с отсечкой тока, подается несущее колебание с частотой о>„ от независимого источника (автогенератора). Модулирующее колебание (сообщение) s (/), спектр которого расположен в области частот,

8.46 Рижим работы нелинейного резонансного усилителя при амплитуд-нон МОДУЛЯЦИИ.

Кривые i (и) для v = 6; 1/2; 1 и 2 изображены на 11.11. Ток i отличен от нуля только при положительных полуволнах входного колебания. Случаи v = 1; 2 соответствуют однополупериодному выпрямлению (детектированию); v = 1 соответствует также оптимальному режиму нелинейного резонансного усилителя с углом отсечки 0 = 90° (см. § 8.4). Случай v = 1/2 характерен для того же усилителя при заходе и в область насыщения характеристики, а также для нежесткого ограничения амплитуды. Наконец, случай v = 0 соответствует идеальному ограничению.

Резонансный умножитель частоты. Схема резонансного умножителя частоты отличается от нелинейного резонансного усилителя {см. 12.9) только тем, что колебательный контур в выходной цепи настраивается на частоту одной из высших гармоник входного сигнала. Амплитуда выходного сигнала умножителя при кусочно-линейной аппроксимации равна Ствь[Л = 5Л0 ,Umyt(S), а выходной сигнал ивы*(')= ^mBbis;C0S^w' имеет частоту в к раз более высокую, чем у входного сигнала u(t)= Umco%bit.

частотой Q: un(t)= UmncosQt. Подадим на вход нелинейного резонансного усилителя кроме этого колебания также высокочастотное колебание с частотой со: ua(t)=Umocos(ot.

Сравнение спектральных составов АМ-колебания ( 12.19,6) и тока в цепи с нелинейным элементом при бигармоническом воздействии (см. 12.13,6) показывает, что для практического получения АМ-колебания можно использовать нелинейный элемент. Действительно, пусть на вход нелинейного резонансного усилителя (см. 12.14) подано напряжение

Генератор гармонических колебаний (как и колебаний любой формы и частоты) можно представить обобщенной структурной схемой ( 5.1), состоящей из нелинейного резонансного усилителя с комплексным коэффициентом усиления К = Kfjwi) и цепи положительной ОС с комплексным коэффициентом передачи по напряжению р = Р(/ю)- В представленной схеме отмечены комплексные амплитуды следующих напряжений: входного — UBX = U,K(ja>); выходного — UBblx = = ?Лых(/«>) и обратной связи — Uoc = ?/0(!(/со).

чивания в другом масштабе, позволяет сделать вывод о том, что дроссель является типичным представителем нелинейного сопротивления типа «б».

Характеристики этих н. э., получаемые экспериментально, задаются графиками (или таблицами) или приближенными аналитическими выражениями. Они представляют соответственно нелинейные зависимости тока от напряжения (вольт-амперная характеристика нелинейного сопротивления), потокосцепления или магнитного потока от тока (магнитная характеристика нелинейной индуктивности), заряда от напряжения (электрическая характеристика нелинейной емкости).

На 1-14, г изображены характеристики эквивалентной цепи, состоящей из источника постоянной э. д. с. Е и последовательно соединенного с ним нелинейного сопротивления Характеристика этого нелинейного сопротивления показана на 1-14, г сплошной линией.

Пример 3-3. Цепь, состоящая из последовательно соединенных t, L и нелинейного сопротивления, питается источником э. д. с. е — Е0 -\-+ Ет sin
Пример 3-6. Характеристика нелинейного сопротивления задана в виде двучленного нечетного полинома

Пример 3-9. Цепь состоит из последовательно соединенных нелинейного сопротивления, нелинейной индуктивности и линейной емкости. Напряжение на зажимах цепи синусоидальное: u = Um sin att. Характеристики н. э. такие же, как и в примерах 3-6 и 3-7. Определить резонансную частоту.

сцисс, а напряжение Ul под углом ср к оси абсцисс, получим э. д. с. Ег, как диагональ параллелограмма. Произведя аналогичное построение для тока /2, найдем Е2 и т- Д- Геометрическое место точек с координатами (71( EJ (/2, ?2) и т. д. представит результирующую характеристику цепи I (Е), по которой для заданной э. д. с. Е находится ток /. Рассмотренную выше цепь с инерционным н. э. можно рассчитать и с помощью круговых диаграмм (см. ч. 1, § 6-4). При изменении нелинейного сопротивления г от 0 до оо векторы тока / и напряжения О на сопротивлении г описывают дуги окружностей.

1. Рассмотрим включение постоянной э. д. с. Е в цепь, состоящую из последовательно соединенных индуктивности L и нелинейного сопротивления, характеристика которого и — f (i) задана графически ( 7-1, а).

тивлением и линейной индуктивностью, соединенными последовательно. Характеристика нелинейного сопротивления и = f (i) задана графически и показана на 7-3 пунктиром.

В оптронах с отрицательной обратной связью ( 4.30) фотоприемник и источник света соединяются параллельно. При такой обратной связи изменение свечения источника К влияет на величину импеданса двухполюсника, что приводит к уменьшению величины Лйвых. Этот оптрон может выполнять функции нелинейного сопротивления с регулирующими характеристиками. Многообразие возможных характеристик оптрона определяется главным образом параметрами фотоприемников.

8.1. Вольт-амперная характеристика нелинейного сопротивления описывается уравнением / = /0(е("~"')/<р—1), где /0 = 500 мкА; г =10 Ом; ф = 0,03 В. Построить зависимость тока /' от напряжения и при изменении и в пределах —1... + 1 В. Определить дифференциальное сопротивление и сопротивление постоянному току; построить соответствующие зависимости от напряжения и.