RC-генератор синусоидальных колебаний также не содержит колебательных цепей. Однако за счёт выбора цепи управления активным элементом (электронной лампой, транзистором) условия Г. э. к. выполняются лишь для одного гармонического колебания с частотой, определяемой временем релаксации цепочек RC (рис. 14). Например, в RC-генераторе с электронной лампой термистор поддерживает усиление лампы на уровне, лишь немного превышающем критический уровень, соответствующий условию самовозбуждения. С ростом тока растет температура термистора и увеличивается его сопротивление, что, в свою очередь, ведёт к снижению крутизны характеристики лампы за счёт возникновения отрицательной обратной связи. Т. к. работа при этом происходит практически на линейной части характеристики лампы, то условия Г. э. к. будут выполняться лишь для одной частоты.

  В подобном устройстве происходит полный энергообмен за каждый период колебания. При отключении источника питания колебания исчезают, и в системе могут иметь место лишь апериодические релаксационные процессы. С помощью RC-генератора получают гармонические колебания в диапазоне частот от долей гц до десятков и сотен кгц. RC-генераторы широко применяются как источники эталонных колебаний.

  Генератор Ганна представляет собой небольшой (~100 мкм) монокристалл полупроводника, через который пропускается постоянный ток. При плотностях тока, создающих в полупроводнике напряжённость поля не менее 300 кв/м (3 кв/см), в объёме полупроводника возникают нестационарные процессы, приводящие к появлению сверхвысокочастотной переменной составляющей тока, текущего через полупроводник, и к возникновению на электродах переменного напряжения СВЧ (см. Ганна эффект).

  В генераторе Ганна энергия источника постоянного тока преобразуется в колебательную энергию в кристалле, который одновременно играет роль и колебательной системы, и активного элемента. Отсутствием высокодобротного резонатора можно объяснить немонохроматичность колебаний. Спектральная линия, соответствующая основной частоте, широка; кроме того, одновременно возбуждается большое число побочных частот. С помощью генераторов Ганна, которые могут применяться как маломощные гетеродины, удаётся осуществлять Г. э. к. частотой от 100 Мгц до 10 Ггц и мощностью до 10 Мвт (при непрерывном генерировании) и сотен вт (при импульсной работе). Генераторы Ганна компактны и перспективны в микроэлектронике. Основное ограничение генерируемой мощности — нагревание кристалла при прохождении через него значительных постоянных токов.

  Преобразователи частоты. К ним можно отнести некоторые типы квантовых генераторов радиодиапазона (мазеров) и оптического диапазона (лазеров), в которых создание возбуждённых состояний происходит за счёт поглощения электромагнитного излучения (накачки) с частотой, существенно превышающей частоту генерируемых колебаний. Эти генераторы можно рассматривать как вторичные, преобразующие энергию колебаний накачки в колебания определённой частоты, определяемой режимом и свойствами активного вещества. Так, в радиочастотном парамагнитном мазере накачка на частоте в 10 Ггц позволяет генерировать колебания с частотой до 5 Ггц со стабильностью частоты, определяемой лишь стабильностью температуры и магнитного поля (см. Квантовый усилитель).

  В твердотельных лазерах на рубине или неодимовом стекле поглощение широкого спектра колебаний в области зелёной и синей части спектра приводит к генерации узкой спектральной линии с длиной волны l= 6943

Большая Советская Энциклопедия (ГЕ) i-images-122697832.png
 (для рубинового лазера) и l= 10582
Большая Советская Энциклопедия (ГЕ) i-images-151260917.png
 (для лазера с неодимовым стеклом).

  Преобразователями частоты являются также параметрические генераторы. Параметрические генераторы радиодиапазона представляют собой резонансную колебательную систему — контур или объёмный резонатор, в котором один из энергоёмких (реактивных) параметров L или С зависит от приложенного напряжения или протекающего тока. При периодическом изменении одной из величин С или L с помощью внешних колебаний (накачки) частоты lн в контуре могут возбуждаться и поддерживаться колебания частоты l = 1/2lн. Наиболее широко распространены маломощные параметрические генераторы с переменной ёмкостью, созданной запертым полупроводниковым диодом специальной конструкции (параметрическим диодом). Применение многоконтурных схем позволяет генерировать колебания с частотой, не связанной жёстким соотношением с частотой накачки, и тем самым осуществлять преобразование энергии исходных колебаний одной частоты в энергию колебаний требуемой частоты (см. Параметрическое возбуждение и усиление электрических колебаний).

  Аналогичный принцип используется для возбуждения колебаний оптического диапазона. Однако в этом случае параметрические явления носят волновой характер и осуществляются не в колебательном контуре, а в анизотропном кристалле (см. Параметрические генераторы света).

Лит.: Бонч-Бруевич М. А., Основы радиотехники, М., 1936; Харкевич А. А., Автоколебания, М., 1954; Теодорчик К. Ф., Автоколебательные системы, М., 1952: Горелик Г. С., Колебания и волны, 2 изд., М., 1959.

  В. В. Мигулин.

Большая Советская Энциклопедия (ГЕ) i009-001-208070679.jpg

Рис. 2. Генераторы с ёмкостной (а) и автотрансформаторной (б) обратной связью.

Большая Советская Энциклопедия (ГЕ) i009-001-212111009.jpg

Рис. 4. Транзисторные генераторы на плоскостных триодах с индуктивной (а), автотрансформаторной (б) и ёмкостной (в) обратной связью.

Большая Советская Энциклопедия (ГЕ) i009-001-213771142.jpg

Рис. 6. а — зависимость тока экранной сетки пентода от напряжения на его антидинатронной сетке; б — схема транзитронного генератора.

Большая Советская Энциклопедия (ГЕ) i009-001-222461557.jpg

Рис. 14. RC-генератор синусоидальных колебаний; Т — термистор; r — сопротивление нагрузки.

Большая Советская Энциклопедия (ГЕ) i009-001-231302003.jpg

Рис. 10. Клистронные генераторы: а — отражательный клистрон; б — двухрезонаторный пролётный клистрон; С — сетки резонатора; А — анод; К — катод.

Большая Советская Энциклопедия (ГЕ) i009-001-232746466.jpg

Рис. 12. а — тиратронный генератор; б — вольтамперная характеристика тиратрона.

Большая Советская Энциклопедия (ГЕ) i009-001-234208051.jpg

Рис. 5. Вольтамперная характеристика с падающим участком.

Большая Советская Энциклопедия (ГЕ) i009-001-236222713.jpg

Рис. 3. Схема лампового генератора с автоматическим смещением сетки.

Большая Советская Энциклопедия (ГЕ) i010-001-251070225.jpg

Рис. 8. а — генератор с туннельным диодом (ТД); б — вольтамперная характеристика туннельного диода.

Большая Советская Энциклопедия (ГЕ) i010-001-259584518.jpg

Рис. 11. Пилообразное напряжение.

Большая Советская Энциклопедия (ГЕ) i010-001-273651899.jpg

Рис. 9. Магнетронный генератор: А — анод; К — катод; П — петля связи.

Большая Советская Энциклопедия (ГЕ) i010-001-278367923.jpg

Рис. 13. Мультивибратор на транзисторах Т1 и Т2: а — схема, б — форма колебаний.

Большая Советская Энциклопедия (ГЕ) i010-001-287211185.jpg

Перейти на страницу:
Изменить размер шрифта: