Изобретение лампового триода и развитие радиовещания

Изобретение де Форестом лампового триода – аудион Фореста.

Радиостанция де Фореста.

Регулярные программы радиопередач Чарльза Герольда (радиостанция KQW, Калифорния, США, 1912 год).

Значение радиостанции Герольда.

Радиостанция Франка Конрада (KDKA, Питсбург, 1920 год).

Повышение спроса на радиоприемники.

Осуществление Конрадом радиосвязи Питсбург – Лондон (1924 год).

 

Первый генератор электрических колебаний Армстронга.

Генератор Армстронга

[править]

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

(перенаправлено с «Генератор Мейснера»)

Перейти к: навигация, поиск

 

Схемы генераторов Армстронга из патента US1,113,149 Oct.06, 1914

Генератор Армстронга ^[1] и генератор Мейснера (Майснера)) называются в честь их изобретателей, электротехников Эдвина Армстронга и Александра Мейснера.

В обоих генераторах применяется трансформаторная обратная связь, но в генераторе Армстронга колебательный контур стоит и на входе и на выходе усилительного каскада, а в генераторе Мейснера колебательный контур стоит на выходе усилительного каскада.

Генераторы Армстронга и Мейснера представляют собой усилительные каскады (на лампе, биполярном или полевом транзисторе) с трансформаторной положительной обратной связью. Колебательный контур, образованный одной из катушек трансформатора и ёмкостью, может стоять или в выходной цепи (генератор Мейснера), или во входной цепи (генератор Армстронга), или в обеих цепях усилительного каскада (генератор Армстронга).

Частота генератора Армстронга приблизительно определяется по формуле:

.

В практических схемах действительная частота немного отличается от частоты по формуле.

Эта схема является основой регенеративного приёмника с амплитудно модулированным радиосигналом. В этом применении антенна присоединяется к дополнительной катушке, обратная связь уменьшается, например, небольшим уменьшением расстояния между катушками T и L.

По виду каскада усиления (с общим эмиттером (ОЭ), с общим коллектором (ОК), с общей базой (ОБ)) возможны три разновидности генераторов Армстронга и Мейснера. Так как усилитель по схеме с общей базой - наиболее высокочастотный, то и генератор на усилительном каскаде с общей базой - наиболее высокочастотен.

 

Рис.1. Схема генератора Мейснера

 

Генератор на каскаде с общей базой, имеет трансформаторную обратную связь, как в генераторе Мейснера, и частичное включение второго LC-контура ко входной цепи через ёмкостной делитель напряжения, как в генераторе Колпитца.

Схема на рис.1 представляет собой генератор Мейснера на каскаде с общим эмиттером. Каскад с общим эмиттером сдвигает фазу на 180°. В коллекторной цепи применено полное включение колебательного контура L2C2, которое фазу не сдвигает, но сильно шунтирует контур. Положительная обратная связь создаётся трансформатором L2L1, который при согласном включении обмоток сдвигает фазу приблизительно на 180°. Ёмкость C1 с эквивалентным параллельным сопротивлением резисторов R1 и R2 создаёт дополнительный сдвиг фазы приблизительно равный 60°. Суммарный петлевой сдвиг фазы составляет приблизительно 180°+180°+60°=420°. Запас устойчивости по фазе приблизительно -150°÷+30°. Другая разновидность этой схемы приведена в ^[2] на рис.8.1.а).

Маломощные генераторы строят на однотактных усилительных каскадах, генераторы большей мощности строят на двухтактных усилительных каскадах, которые имеют больший КПД^[3].

На высоких частотах трансформатор выполняется в виде двух полосок печатного проводника.

Содержание [убрать] 1 Генератор ван дер Поля 2 См. также 3 Примечания 4 Ссылки

[править] Генератор ван дер Поля

 

Генератор ван дер Поля

Является разновидностью генератора Армстронга с возбуждением от внешнего генератора E_s.

[править] См. также

• Генератор Колпитца
• Генератор Клаппа
• Генератор Хартли
• Генератор электронный

[править] Примечания

1. ↑ Patent Images
2. ↑ 2-8-1.htm
3. ↑ http://ra4a.narod.ru/Spravka4/d23.htm Рис.1-Схемы двухтактных автогенераторов (генератор на VT1,VT2 2N3055 - двухтактный генератор Мейснера)

[править] Ссылки

Внешние ссылки в этой статье не соответствуют правилам Википедии. Вы можете улучшить эту статью, удалив из неё ссылки, не соответствующие правилам.

• http://www.a3print.ru/printer/157/14/index.html Рис.4.1.Генератор с обратной связью по схеме Армстронга.
• http://www.oldradioclub.ru/raznoe/hystory/hystory_030.html История развития радиовещания. Георгий Члиянц (UY5XE)
• http://www.cqham.ru/wrx5.htm Рис.5.3.
• http://qrx.narod.ru/book/rx/5.htm Рис.5.3.
• http://www.oldradio.ru/radios/014-shem-gray.gif Каскад на 6Ф6С
• http://historic.ru/books/item/f00/s00/z0000027/st054.shtml Радиотехника и радиофизика
• http://modernlib.ru/books/rizhov_konstantin/100_velikih_izobreteniy Константин Рыжов - 100 великих изобретений. 1913 г. - Ламповый генератор и радиотелефонный передатчик Мейснера.
• http://radiomaster.ru/stati/radio/gen.php Рис.1.2 Схема генератора с трансформаторной связью
• http://mpek2006.narod.ru/Glava_8/8_2.pdf 8.2.LC-автогенераторы. Рис.8.3.а Схема транзисторного LC-автогенератора с индуктивной трансформаторной связью
• http://jstonline.narod.ru/rsw/rsw_j0/rsw_j0a0/rsw_j0a0c.htm 10.1.3 Рис.2
• http://ra4a.narod.ru/Spravka4/d23.htm Рис.1-Схемы двухтактных автогенераторов (генератор на VT1,VT2 2N3055 - двухтактный генератор Мейснера)
• http://dvo.sut.ru/libr/tec/499/15.htm Рис.15.2

 

Для улучшения этой статьи желательно^?: Викифицировать статью. Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.

Источник — «http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Генератор_Армстронга&oldid=40964791»

Категории:

• Генератор (электроника)
• Базовые электронные узлы

 

Генератор сигналов

[править]

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 30 марта 2012; проверки требуют 5 правок.

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 30 марта 2012; проверки требуют 5 правок.

Перейти к: навигация, поиск

Генератор сигналов — это устройство, позволяющее получать сигнал определённой природы (электрический, акустический или другой), имеющий заданные характеристики (форму, энергетические или статистические характеристики и т. д.). Генераторы широко используются для преобразования сигналов, для измерений и в других областях. Состоит из источника (устройства с самовозбуждением, например усилителя охваченного цепью положительной обратной связи) и формирователя (например, электрического фильтра)

Содержание [убрать] 1 Генераторы электрических колебаний 1.1 Генераторы гармонических колебаний 2 История 3 Устойчивость генераторов 3.1 Фазовый анализ генератора Мейснера 3.2 Фазовый анализ LC-генератора с СR положительной обратной связью 4 Применение 5 См. также 6 Примечания 7 Ссылки

[править] Генераторы электрических колебаний

• По форме выходного сигнала:
• Синусоидальных, гармонических колебаний (сигналов) (генератор Мейснера, генератор Хартли (индуктивная трёхточка), генератор Колпитца (ёмкостная трёхточка) и др.)^[1]
• Прямоугольных импульсов — мультивибраторы, тактовые генераторы
• Функциональный генератор — прямоугольных, треугольных и синусоидальных импульсов
• Генератор линейно-изменяющегося напряжения (ГЛИН)
• Генератор шума

Существуют также генераторы более сложных сигналов, таких, как телевизионная испытательная таблица

• По частотному диапазону:
• Низкочастотные
• Высокочастотные
• По принципу работы:
• Стабилизированные кварцевым резонатором — Генератор Пирса
• Блокинг-генераторы
• LC-генераторы
• RC-генераторы^[2][3]
• Генераторы на туннельных диодах
• По назначению:
• Генератор тактовых импульсов

Большинство генераторов являются преобразователями постоянного тока в переменный ток. Маломощные генераторы строят на однотактных усилительных каскадах. Более мощные однофазные генераторы строят на двухтактных (полумостовых) усилительных каскадах, которые имеют больший КПД и позволяют на транзисторах той же мощности построить генератор с приблизительно вдвое большей мощностью. Однофазные генераторы ещё большей мощности строят по четырёхтактной (полномостовой) схеме, которая позволяет приблизительно ещё вдвое увеличить мощность генератора. Ещё большую мощность имеют двухфазные и трёхфазные двухтактные (полумостовые) и четырёхтактные (полномостовые) генераторы.

[править] Генераторы гармонических колебаний

Блок схема генератора

Генератор (производитель) гармонических колебаний представляет собой усилитель с положительной обратной связью. Усилитель с отрицательной обратной связью является дискриминатором (подавителем, активным фильтром). Усилитель генератора может быть как однокаскадным, так и многокаскадным.

Типовой график зависимости амплитуды выходного сигнала генератора от частоты

LC-генератор с перекрёстными связями на кольце из двух инверторов

Цепи положительной обратной связи выполняют две функции: сдвиг сигнала по фазе для получения петлевого сдвига близкого к n*2π и фильтра, пропускающего нужную частоту. Функции сдвига фазы и фильтра могут быть распределены на две составные части генератора — на усилитель и на цепи положительной обратной связи или целиком возложены на цепи положительной обратной связи. В цепи положительной обратной связи могут стоять усилители.

Необходимыми условиями для возникновения гармонических незатухающих колебаний являются:
1. петлевой сдвиг фазы равный n*360°±90°,
2. петлевое усиление >1,
3. рабочая точка усилительного каскада в середине диапазона входных значений.
Необходимость третьего условия.
Петлевой сдвиг фазы и в триггере и в генераторе равен около 360°. Петлевое усиление в триггере почти вдвое больше, чем в генераторе, но триггер не генерирует, так как рабочие точки каскадов в триггере смещены на края диапазона входных значений и эти состояния в триггере устойчивы, а состояние со средней величиной входных значений — неустойчиво. Такой характеристикой обладает компаратор.
В гармоническом генераторе среднее состояние устойчивое, а отклонения от среднего состояния неустойчивые.

[править] История

В 1887 году Генрих Герц на основе катушки Румкорфа изобрёл и построил искровой генератор электромагнитных волн.

В 1913 году Александр Мейснер (Германия) изобрёл электронный генератор Мейснера на ламповом каскаде с общим катодом с колебательным контуром в выходной (анодной) цепи с трансформаторной положительной обратной связью на сетку.^[4]

В 1914 году Эдвин Армстронг (США) запатентовал электронный генератор на ламповом каскаде с общим катодом с колебательным контуром во входной (сеточной) цепи с трансформаторной положительной обратной связью на сетку.

В 1915 году американский инженер из Western Electric Company Ральф Хартли, разработал ламповую схему известную как генератор Хартли, известную также как индуктивная трёхточечная схема («индуктивная трёхточка»). В отличие от схемы А. Мейсснера, в ней использовано автотрансформаторное включение контура. Рабочая частота такого генератора обычно выше резонансной частоты контура.

В 1919 году Эдвин Колпитц изобрёл генератор Колпитца на электронной лампе с подключением к колебательному контуру через ёмкостной делитель напряжения, часто называемый «ёмкостная трёхточка».

В 1932 году американец Гарри Найквист разработал теорию устойчивости усилителей, которая также применима и для описания устойчивости генераторов. (Критерий устойчивости Найквиста-Михайлова).

Позже было изобретено множество других электронных генераторов.

[править] Устойчивость генераторов

Устойчивость генераторов складывается из двух составляющих: устойчивость усилительного каскада по постоянному току и устойчивость генератора по переменному току.

[править] Фазовый анализ генератора Мейснера

Генераторы «индуктивная трёхточка» и «ёмкостная трёхточка» могут быть построены как на инвертирующих каскадах (с общим катодом, с общим эмиттером), так и на неинвертирующих каскадах (с общей сеткой, с общим анодом, с общей базой, с общим коллектором).

Каскад с общим катодом (с общим эмиттером) сдвигает фазу входного сигнала на 180°. Трансформатор, при согласном включении обмоток, сдвигает фазу ещё на приблизительно 180°. Суммарный петлевой сдвиг фазы составляет приблизительно 360°. Запас устойчивости по фазе максимален и равен почти ± 90°. Таким образом генератор Мейснера относится, с точки зрения теории автоматического управления (ТАУ), к почти идеальным генераторам. В транзисторной технике каскаду с общим катодом соответствует каскад с общим эмиттером.

[править] Фазовый анализ LC-генератора с СR положительной обратной связью

LC-генераторы на каскаде с общей базой наиболее высокочастотны, применяются в селекторах каналов почти всех телевизоров, в гетеродинах УКВ приёмников. Для гальванической развязки в цепи положительной обратной связи с коллектора на эмиттер стоит CR-цепочка, которая сдвигает фазу на 60°. Генератор работает, но не на частоте свободных колебаний контура, а на частоте вынужденных колебаний, из-за этого генератор излучает две частоты: большую — на частоте вынужденных колебаний и меньшую на частоте свободных колебаний контура. При первой итерации две частоты образуют четыре: две исходные и две суммарноразностные. При второй итерации четыре частоты производят ещё большее число суммарноразностных частот. В результате, при большом числе итераций получается целый спектр частот, который в приёмниках смешивается с входным сигналом и образует ещё большее число суммарноразностных частот. Затем всё это подаётся в блок обработки сигнала. Кроме этого, запас устойчивости работы по фазе этого генератора составляет +30°. Чтобы уменьшить шунтирование контура каскадом применяют частичное включение контура через ёмкостной делитель, но при этом происходит дополнительный перекос фазы. При одинаковых ёмкостях дополнительный перекос фазы составляет 45°. Суммарный петлевой сдвиг фазы 60°+45°=105° оказывается больше 90° и устройство попадает из области генераторов в область дискриминаторов, генерация срывается. При оптимально рассчитанном емкостном делителе запас устойчивости по фазе составляет менее 30°.