Технические науки/6. Электротехника и радиоэлектроника

к.т.н. Барабан С.В., к.т.н. Жагловська О.М.

Вінницький національний технічний університет, Україна

Дослідження генератора електричних коливань на основі схемо технічного аналога лямбда-діода в якості типового динамічного кола систем радіоавтоматики

Дане дослідження є продовженням низки робіт з математичного дослідження генераторів з від’ємним диференційним опором та датчиків фізичних величин на їх основі як динамічних систем [1, 2]. В цих роботах для моделювання генератора електричних коливань (ГЕК) на основі схемотехнічного аналога лямбда-діода використовуються часові методи. У роботі [1] автогенератор на основі транзисторної структури з від’ємним опором було представлено у вигляді еквівалентної схеми з від’ємною диференційною провідністю, що дозволило отримати диференціальне рівняння другого порядку відносно генерованої напруги. У роботі [2] ГЕК на основі схемотехнічного аналога лямбда-діода було представлено у вигляді замкненого та розімкненого кіл систем радіо автоматики, що дало змогу дослідити умови стійкої роботи генератора. Тому актуальною є задача подальшого дослідження ГЕК в якості типового динамічного кола систем радіоавтоматики.

Постановка задачі. Відоме диференціальне рівняння другого порядку відносно генерованої напруги ГЕК на основі схемотехнічного аналога лямбда-діода. Необхідно знайти символьні вирази для амплітудо-частотної (АЧХ) і фазочастотної характеристик (ФЧХ), перехідну та імпульсну характеристики генератора.

Для розв’язання задачі був виконаний розрахунок диференціального рівняння другого порядку. В роботі [2] було знайдено передаточну функцію ГЕК як типового динамічного кола систем радіоавтоматики. Зі співвідношення (1) у роботі [2] отримаємо передаточну функцію коливального кола у вигляді

(1)

Звідки знаходимо співвідношення для АЧХ, ФЧХ та логарифмічної АЧХ, які відповідно будуть мати такий вигляд:

(2)

(3)

(4)

де – відносна частота коливального кола.

Перехідна характеристика коливального кола визначається таким співвідношенням:

(5)

де – частота згасаючих коливань.

Тривалість перехідного процесу оцінюється величиною .

Імпульсна характеристика коливального кола визначається виходячи зі співвідношення:

(6)

Коефіцієнт згасання визначається рівнем розсіювання енергії за одиницю часу. Коло, яке описується диференціальним рівнянням () буде власне коливальним лише при .

Висновки. Представлення ГЕК на основі схемотехнічного аналога лямбда-діода у вигляді типового динамічного кола спрощує процес моделювання пристрою, а також дозволяє отримати символьні вирази для АЧХ, ФЧХ, перехідної та імпульсної характеристик.

Література

1. Осадчук О. В. Частотний перетворювач температури на основі сегнетоконденсатора / О. В. Осадчук, А. О. Семенов, С. В. Барабан // Вісник Хмельницького національного університету. Серія "Технічні науки". - 2011. - № 2. - С. 195-199.

2. Барабан С.В. Генератор електричних коливань на основі схемотехнічного аналога лямбда-діода як типове динамічне коло систем радіоавтоматики. / С.В. Барабан // Молодь в технічних науках: дослідження, проблеми, перспективи (МТН-2016) : Матеріали міжнародної Інтернет конференції. 4-10 травня 2016 р. – Вінниця : ТОВ «Нілан-ЛТД», 2016. – 192 с.