ژنراتور لوله فرکانس بالا اصول کلی عملکرد یک ژنراتور لامپ

نوسانات الکتریکی اجباری که تا به حال به آن پرداختیم، از ولتاژ متناوب تولید شده توسط ژنراتورها در نیروگاه ها ناشی می شود. با این حال، چنین ژنراتورهایی قادر به ایجاد نوسانات با فرکانس بالا مورد استفاده در مهندسی رادیو نیستند، زیرا این امر به سرعت چرخش بیش از حد بالایی روتورها نیاز دارد. نوسانات با فرکانس بالا با استفاده از دستگاه های دیگری به دست می آید که یکی از آنها به اصطلاح ژنراتور لوله است. این نام به این دلیل است که یکی از قسمت های اصلی آن یک لوله خلاء سه الکترودی - یک تریود است.
برنج. 2.27
ژنراتور لامپ یک سیستم خود نوسانی است که در آن نوسانات پایدار به دلیل انرژی یک منبع ولتاژ ثابت، به عنوان مثال، باتری سلول های گالوانیکی یا یکسو کننده ایجاد می شود. از این نظر، یک ژنراتور لوله مانند ساعتی است که در آن نوسانات بدون میرای آونگ توسط انرژی یک وزنه بالا رفته یا یک فنر فشرده پشتیبانی می شود.
ژنراتور لامپ شامل یک مدار نوسانی متشکل از یک سیم پیچ با اندوکتانس L و یک خازن با ظرفیت C است. مشخص است که اگر خازن شارژ شود، نوسانات میرایی در مدار ظاهر می شود. برای جلوگیری از میرایی نوسانات، لازم است تلفات انرژی برای هر دوره جبران شود.
با شارژ مجدد خازن می توانید انرژی موجود در مدار را دوباره پر کنید. برای انجام این کار، مدار باید به صورت دوره ای برای مدت زمان معینی به یک منبع ولتاژ ثابت متصل شود. خازن باید فقط در فواصل زمانی به منبع متصل شود که صفحه خازن متصل به قطب مثبت منبع بار مثبت داشته باشد و به قطب منفی متصل شود - منفی (شکل 2.27). فقط در این مورد، منبع خازن را شارژ می کند و انرژی آن را دوباره پر می کند. در این حالت میدان الکتریکی بارهای روی صفحات خازن کار منفی انجام می دهد و انرژی خازن افزایش می یابد.
اگر کلید در زمانی بسته شود که علائم بارهای روی صفحات خازن مطابق با شکل 2.28 باشد، میدان الکتریکی بارهای موجود در صفحات خازن
densator، کار مثبتی انجام خواهد داد. در همان زمان، انرژی خازن کاهش می یابد. خازن تا حدی تخلیه شده است.
در نتیجه، یک منبع ولتاژ ثابت که در تمام مدت به حلقه متصل است، نمی تواند نوسانات مداوم را در آن حفظ کند. در نیمی از دوره، انرژی وارد مدار می شود و در نیمه دوره بعدی، آن را ترک می کند.
اما اگر با کمک یک کلید، منبع جریان فقط در آن نیم‌دوره‌هایی که انرژی به مدار منتقل می‌شود، به مدار نوسانی متصل شود (شکل 2.27 را ببینید)، آن‌گاه نوسان‌های بدون میرا ایجاد خواهند شد. واضح است که برای این کار لازم است از عملکرد خودکار کلید (یا شیر، همانطور که اغلب نامیده می شود) اطمینان حاصل شود. از آنجایی که ما در مورد ارتعاشات فرکانس بسیار بالا صحبت می کنیم، کلید باید سرعت فوق العاده ای داشته باشد. یک تریود به عنوان یک کلید عملاً بدون اینرسی استفاده می شود (شکل 2.29).
در مدار آند، که مدار نوسانی در آن گنجانده شده است، در آن فواصل زمانی که صفحه خازن متصل به قطب مثبت منبع، بار مثبت دارد، باید جریان داشته باشد. برای این، نوسانات در مدار باید پتانسیل IC شبکه را کنترل کند، که جریان را در مدار آند تنظیم می کند. همانطور که می گویند بازخورد لازم است.
بازخورد در ژنراتور لامپ، که نمودار آن در شکل 2.29 نشان داده شده است، القایی است. مدار شبکه شامل یک سیم پیچ Lc است که به صورت القایی به سیم پیچ مدار نوسانی کوپل شده است. نوسانات جریان در مدار به دلیل پدیده القای الکترومغناطیسی منجر به
جهت دور زدن

برنج. 2.29
نوسانات ولتاژ در انتهای سیم پیچ Lc و در نتیجه به نوسانات در پتانسیل شبکه تریود.
اجازه دهید جهت خلاف جهت عقربه های ساعت را به عنوان جهت مثبت دور زدن مدار آند ژنراتور انتخاب کنیم. ولتاژ دو طرف خازن مدار در این حالت برابر است با اختلاف پتانسیل بین صفحه پایین خازن متصل به قطب مثبت باتری آند G و صفحه بالایی.
جریان در سیم پیچ حلقه به میزان l/2 از نوسانات ولتاژ روی حلقه در فاز عقب است (این ولتاژ برابر با ولتاژ دو طرف خازن است). EMF القایی در سیم پیچ Lc (و از این رو ولتاژ بین شبکه و کاتد)، طبق قانون القای الکترومغناطیسی، نسبت به نوسانات جریان در سیم پیچ مدار، همچنین با l / 2 تغییر فاز می دهد. بسته به ترتیب اتصال انتهای سیم پیچ Lc به شبکه و کاتد لامپ، تغییر فاز ولتاژ در بخش شبکه - کاتد + l / 2 یا -l / 2 است. در حالت اول، نوسانات ولتاژ در شبکه با نوسانات ولتاژ روی خازن هم فاز است. این بدان معنی است که در لحظه ای که صفحه پایین خازن بار مثبت دارد، شبکه نیز نسبت به کاتد لامپ بار مثبت دارد. در همان زمان، قفل لامپ باز می شود و جریان در مدار آند که توسط باتری G ایجاد می شود، خازن را شارژ می کند. در لحظه ای که صفحه پایین خازن بار منفی دارد، پتانسیل شبکه کمتر از پتانسیل کاتد است و لامپ خاموش می شود. مدار آند باز می شود و خازن از طریق مدار آند تخلیه نمی شود. این یک پیش نیاز برای عملکرد ژنراتور است.
هنگام تعویض انتهای سیم پیچ Lc، ولتاژ شبکه با L تغییر فاز می دهد. هنگامی که صفحه پایین خازن بار منفی داشته باشد (و بالعکس) شبکه بار مثبت دارد. در همان زمان، جریان آند در لامپ خازن را تخلیه می کند و آن را شارژ نمی کند. ژنراتور در این شرایط کار نخواهد کرد.
پس از بسته شدن مدار آند، خازن شارژ شده و نوسانات در مدار آغاز می شود. دامنه آنها افزایش می یابد تا زمانی که تلفات انرژی در مدار دقیقاً با انرژی ورودی از مدار آند جبران شود. این دامنه به طور مستقیم با ولتاژ در قطب های منبع جریان متناسب است. افزایش ولتاژ منبع باعث افزایش "پرش" جریانی می شود که خازن مدار را شارژ می کند.
فرکانس نوسان در مدار توسط اندوکتانس L سیم پیچ و ظرفیت C خازن مدار طبق فرمول تامسون تعیین می شود:
در L و C کوچک، فرکانس ارتعاش زیاد است.
تشخیص وقوع نوسانات در ژنراتور (تحریک ژنراتور) با استفاده از اسیلوسکوپ با اعمال ولتاژ از یک خازن به صفحات در حال انحراف عمودی آن امکان پذیر است. اگر انتهای سیم پیچ Lc متصل به شبکه و کاتد را تعویض کنید، ژنراتور کار نخواهد کرد.
ژنراتورهای لامپ در ایستگاه های رادیویی فرستنده قدرتمند موجود هستند و بخشی از سایر دستگاه های مهندسی رادیویی هستند.

§ 137. ژنراتور لامپ

در بالا، استفاده از یک لامپ سه الکترودی در تقویت کننده الکترونیکی در نظر گرفته شد. با این حال، تریودها به طور گسترده در ژنراتورهای لوله ای استفاده می شوند که برای ایجاد جریان های متناوب فرکانس های مختلف استفاده می شوند.

ساده ترین مدار یک ژنراتور لامپ در شکل نشان داده شده است. 186. عناصر اصلی آن یک تریود و یک مدار نوسانی است. باتری رشته ای Bn برای تغذیه فیلامنت لامپ استفاده می شود. مدار آند شامل یک باتری آند Ba و یک مدار نوسانی متشکل از یک سیم پیچ القایی Lk و یک خازن CK است. سیم پیچ Lc در مدار شبکه گنجانده شده است و به صورت القایی به سیم پیچ Lc مدار نوسانی کوپل می شود. اگر خازن را شارژ کنید و سپس آن را به سلف اتصال کوتاه کنید، خازن به صورت دوره ای تخلیه و شارژ می شود و نوسانات جریان الکتریکی و ولتاژ میرایی در مدار مدار نوسانی ظاهر می شود. میرایی نوسانات ناشی از تلفات انرژی در مدار است. برای به دست آوردن نوسانات جریان متناوب بدون میرا، لازم است به طور دوره ای با استفاده از یک دستگاه پرسرعت به مدار نوسانی با فرکانس معینی اضافه شود. چنین دستگاهی است

اگر کاتد لامپ گرم شود و مدار آند بسته شود، جریان الکتریکی در مدار آند ظاهر می شود که خازن C مدار نوسانی را شارژ می کند. تخلیه خازن به سلف LK باعث ایجاد نوسانات میرایی در مدار می شود. جریان متناوب عبوری از سیم پیچ LK یک ولتاژ متناوب را در سیم پیچ Lc القا می کند که بر روی شبکه لامپ عمل می کند و جریان را در مدار آند کنترل می کند.

هنگامی که یک ولتاژ منفی به شبکه لامپ اعمال می شود، جریان آند در آن کاهش می یابد. با ولتاژ مثبت در شبکه لامپ، جریان در مدار آند افزایش می یابد. اگر در این لحظه در صفحه بالایی خازن CK مدار نوسانی بار منفی وجود داشته باشد، جریان آند (جریان الکترون) خازن را شارژ می کند و در نتیجه تلفات انرژی در مدار را جبران می کند.

فرآیند کاهش و افزایش جریان در مدار آند لامپ I در هر دوره نوسانات الکتریکی در مدار تکرار می شود.

اگر با یک ولتاژ مثبت در شبکه لامپ، صفحه I بالای خازن CK با بار مثبت شارژ شود، جریان آند (جریان الکترون) بار خازن را افزایش نمی دهد، بلکه برعکس، آن را کاهش می دهد. در این موقعیت، نوسانات در مدار حفظ نمی شوند، بلکه مرطوب می شوند. برای جلوگیری از این اتفاق، لازم است که انتهای سیم پیچ ها را به درستی روشن کنید.

Lc و Lc و در نتیجه اطمینان از شارژ به موقع خازن. اگر نوسانات I در ژنراتور رخ ندهد، باید انتهای یکی از سیم پیچ ها را تعویض کرد.

ژنراتور لامپ تبدیل کننده انرژی DC باتری آند به انرژی AC است که فرکانس آن به اندوکتانس سیم پیچ و ظرفیت خازن که مدار نوسانی را تشکیل می دهند بستگی دارد. به راحتی می توان فهمید که این تبدیل در مدار ژنراتور توسط یک تریود انجام می شود. ه. d. s که توسط جریان مدار نوسانی در سیم پیچ Lc القا می شود، به طور دوره ای شبکه لامپ را تحت تاثیر قرار می دهد و جریان آند را کنترل می کند که به نوبه خود خازن را با فرکانس خاصی شارژ می کند و در نتیجه تلفات انرژی در مدار را جبران می کند. این فرآیند بارها در طول کل زمان عملیاتی ژنراتور تکرار می شود.

فرآیند در نظر گرفته شده تحریک نوسانات پیوسته در مدار، خود تحریکی ژنراتور نامیده می شود، زیرا نوسانات در ژنراتور خود را پشتیبانی می کنند.

دستگاهی که نمودار شماتیک آن در شکل نشان داده شده است. 1 یک تولید کننده صدا است که در محدوده فرکانس 23 هرتز تا 32 کیلوهرتز کار می کند. کل محدوده فرکانس به چهار باند فرعی تقسیم می شود: 23-155 هرتز، 142-980 هرتز، 800-5500 هرتز، 4.9-32 کیلوهرتز. دستگاه دارای نشانگر ولتاژ خروجی و همچنین تقسیم کننده های صاف و پله ای است که با آن می توانید ولتاژ خروجی را از 10 میلی ولت تا 10 ولت تنظیم کنید. ضریب اعوجاج هارمونیک از 3٪ تجاوز نمی کند. دقت اندازه گیری ولتاژ خروجی 3 درصد است.

نمودار شماتیک

همانطور که از شکل مشاهده می شود. 1، مولد صدا از یک تحریک کننده دو مرحله ای L1، یک پیرو کاتد L2، یک دستگاه خروجی و یک یکسو کننده تشکیل شده است.

تحریک کننده مطابق مدار با تنظیم رئوستات-خازنی مونتاژ می شود و یک تقویت کننده دو مرحله ای فرکانس پایین با بازخورد مثبت است. اولین مرحله تقویت در تریود سمت چپ لامپ L1 با بار به شکل مقاومت R17 مونتاژ می شود. مرحله دوم تقویت روی تریود سمت راست لامپ L1 مونتاژ می شود.

مقاومت R18 به عنوان بار استفاده می شود. اتصال بین مراحل از طریق خازن C6 انجام می شود. بازخورد مثبت لازم برای وقوع نوسانات از مدار آند تریود سمت راست از طریق یک خازن بزرگ C5 و یک تقسیم کننده متشکل از دو بخش: مقاومت R14، خازن های C1، C2 و مقاومت R7 به شبکه کنترل تریود سمت چپ تغذیه می شود. اتصال سری و خازن های C3، C4 به صورت موازی متصل ...

ولتاژی که بر روی شبکه کنترلی سه‌راهه چپ L1 اعمال می‌شود، از بخش موازی تقسیم‌کننده R7 حذف می‌شود. C3، C4. استفاده از یک تقسیم کننده وابسته به فرکانس، دستیابی به شرایط خود تحریکی را برای تنها یک فرکانس امکان پذیر می کند، که در آن تغییر فاز بین ولتاژ فیدبک مثبت در شبکه کنترل تریود سمت چپ (تقسیم کننده R7، SZ، C4) و آند تریود سمت راست L1 صفر است. این امکان به دست آوردن نوسانات سینوسی را با کمک چنین ژنراتوری فراهم می کند.

برای تغییر فرکانس تولید، تغییر پارامترهای عناصر موجود در زنجیره های تقسیم کننده ضروری است. در این مدار، یک تغییر صاف در فرکانس با تغییر ظرفیت خازن دوگانه CI، C4 و تغییر ناگهانی - توسط سوئیچ B1 انجام می شود، که مقادیر مقاومت های موجود در زنجیره های تقسیم کننده را تغییر می دهد (R5، R6 و R12، R13؛ R3، R4 و R10، R11؛ R1، R2 و R8، R9).

همانطور که محاسبات نشان می دهد، در هر فرکانس و a، شبکه کنترل تریود سمت چپ لامپ L1 همیشه ولتاژ به اندازه کافی بزرگ دریافت می کند، بنابراین، مراحل تقویت کننده به دلیل اضافه بار، اعوجاج های زیادی ایجاد می کند. کاهش این اعوجاج با استفاده از بازخورد منفی حاصل می شود که مدار آن شامل یک مقاومت متغیر R15، یک مقاومت ثابت R16 و لامپ های رشته ای L3، L4 متصل به کاتد سمت چپ لامپ است.

حلقه بازخورد منفی همچنین ولتاژ خروجی را تثبیت می کند که با فرکانس نسبتاً شدید تغییر می کند. با افزایش ولتاژ خروجی محرک، عمق بازخورد منفی افزایش می یابد که باعث کاهش بهره مرحله اول ژنراتور می شود. بنابراین، ولتاژ خروجی ژنراتور در محدوده تثبیت خواهد شد.

کوچکترین اعوجاج در خروجی محرک زمانی خواهد بود که ولتاژ گرفته شده از شاخه موازی تقسیم کننده نزدیک به ولتاژ بازخورد منفی باشد که مقدار آن هنگام تنظیم دستگاه با استفاده از یک مقاومت متغیر R15 تنظیم می شود.

از خروجی محرک از طریق خازن انتقال C7، ولتاژ فرکانس صوتی به ورودی پیرو کاتد مونتاژ شده روی لامپ L2 وارد می شود. لامپ با پتانسیومتر R23 بارگذاری شده است. تقسیم کننده، متشکل از مقاومت های R22، R21، حالت عملیاتی مورد نیاز این مرحله را تنظیم می کند. مقاومت محدود کننده R20. استفاده از دنبال کننده کاتد با امپدانس ورودی بزرگ، کاهش پاسخ بار به فرکانس ژنراتور و میزان اعوجاج وارد شده توسط مرحله خروجی را ممکن می سازد.

دستگاه خروجی شامل یک تقسیم کننده صاف (R23) و مرحله (R26, R27; R28,. R29) و یک ولت متر دیود معمولی است که از یک گالوانومتر با مقیاس 50 μA استفاده می کند. نصب مقاومت R24, R25. استفاده از مقاومت R30 باعث ایجاد خطی بودن مقیاس بهتر می شود.

جزئیات

یکسو کننده طبق طرح معمول دوبرابر کردن ولتاژ تمام موج مونتاژ می شود. این دستگاه می تواند از شبکه جریان متناوب با ولتاژهای 110، 127 و 220 ولت تغذیه شود.

چینش قطعات روی شاسی در شکل نشان داده شده است. 2. شاسی با ابعاد 180X X 170x63mm از آلومینیوم با ضخامت 2mm ساخته شده است. یک پانل جلویی به ابعاد 150x180 میلی متر به آن متصل شده است. نمای پنل جلویی در شکل نشان داده شده است. 3، از سمت نصب - در شکل. 4. ترتیب دیگری از قطعات نیز امکان پذیر است، با این حال، باید تلاش کرد تا ترانسفورماتور قدرت Tr1 تا حد امکان از مدارهای شبکه لامپ L1 دور باشد.

سوئیچ B1 دو تخته برای چهار موقعیت است. برد دوم برای نصب مقاومت های فردی تقسیم کننده وابسته به فرکانس استفاده می شود.

لامپ های L3، L4 از پروژکتور سینمایی "Luch" (110 V، 8 W) استفاده می شود. می توانید از یک لامپ IA 220 ولت با توان 10-25 وات استفاده کنید. ترانسفورماتور قدرت از گیرنده "Record-53M". همچنین می توانید از ترانسفورماتورهای گیرنده های Moskvich-V، Volna، ARZ-52 و غیره استفاده کنید.

برای سهولت در راه اندازی دستگاه، شاخه های تقسیم کننده وابسته به فرکانس از دو مقاومت سری (R1، R2، R8، R9 و غیره) تشکیل شده است. راه اندازی ژنراتور با بررسی عملکرد یکسو کننده آغاز می شود. تحت بار، ولتاژ در خروجی یکسو کننده باید برابر با 280-320 ولت باشد. جریان مصرفی دستگاه از یکسو کننده باید در محدوده 30-35 میلی آمپر باشد.

پس از آن، یک اسیلوسکوپ به خروجی ژنراتور (1/1-Gn1) متصل می شود و کمترین زیر دامنه فرکانس نوسانات پایدار و عدم وجود اعوجاج حاصل می شود. شکل منحنی نوسان تولید شده تا حد زیادی تحت تأثیر بزرگی بازخورد منفی است. با یک بازخورد منفی ضعیف (R15 بزرگ است)، نوسانات پایدارتر به دست می آید، اما با اعوجاج شکل قابل توجه.

با یک پیوند قوی، ارتعاشات از بین می روند. بنابراین، با انتخاب مقدار بازخورد منفی (R15)، یک راه حل مصالحه پیدا می شود: عمق بازخورد به گونه ای انتخاب می شود که تولید به اندازه کافی پایدار در کل محدوده فرکانس و شکل خوبی از منحنی ارائه شود.

برای کالیبره کردن مقیاس ژنراتور می‌توانید از فرکانس‌سنج یا ژنراتور فرکانس صوتی استفاده کنید. در مورد دوم، هر یک از چهار مقیاس با استفاده از اشکال Lissajous مشاهده شده بر روی صفحه نمایش لوله اسیلوسکوپ کالیبره شده است. نشانگر خروجی با استفاده از یک ولت متر مرجع لوله، که بین نقاط a-b مدار متصل است، کالیبره می شود.

تغییر در ولتاژ ارائه شده به ورودی تقسیم کننده (یا نشانگر) توسط پتانسیومتر R23 و یک جزء ولتاژ متغیر در حد 13 ولت انجام می شود. با تعیین ولتاژ روی ولت متر مرجع 10 در مقاومت متغیر R24 ، اطمینان حاصل می کنند که فلش نشانگر به مقیاس کامل منحرف می شود. با تنظیم ولتاژ مربوط به 9، 8، 7، 6، 5، 4، 3، 2 و 1 ولت با توجه به ولت متر مرجع با پتانسیومتر R23، هر بار علامت های مناسب را در مقیاس نشانگر CA ایجاد کنید.

لازم به ذکر است که وجود یک خازن ثابت C2 در شاخه بالایی تقسیم کننده به طور قابل توجهی شرایط را برای وقوع نوسانات در فرکانس های بالا بهبود می بخشد و به یکسان شدن دامنه نوسان تحریک کننده در هر موقعیت از بلوک کمک می کند. خازن های متغیر در صورت عدم وجود لامپ 6P14P، می توان آن را با لامپ های 6P15P، 6P18P یا 6Zh5P جایگزین کرد.

تقسیم کننده ولتاژ با انتخاب دقیق مقادیر نشان داده شده در مدار مقاومت نیازی به تنظیم ندارد. فقط باید در نظر گرفت که تضعیف لازم که تقسیم کننده می دهد فقط در صورتی اتفاق می افتد که ω، مقاومت بار چندین برابر مقاومت تقسیم کننده ای باشد که این بار به آن متصل است.

لوازم و لوازم جانبی: لامپ سه الکترود، منبع ولتاژ ثابت 300 ولت، منبع ولتاژ متناوب 4 ولت، دو خازن هوا با ظرفیت ثابت و متغیر، دو سلف، دو خازن ثابت، مقاومت، میکرو آمپرمتر، نشانگر میدان الکترومغناطیسی فرکانس بالا بر روی نئون لامپ، ظرفیت خازنی و اندوکتانس ناشناخته.

نظریه مختصر

مدار نوسانی الکتریکی مداری است (شکل 1) که از خازن C، اندوکتانس L و مقاومت R از هادی هایی که به صورت سری به هم متصل شده اند، تشکیل شده است.

تغییرات دوره ای در قدرت جریان و کمیت های مربوطه در مدار رخ می دهد. شارژ مجدد صفحات خازن را می توان با یادآوری اینکه پدیده خود القایی شامل چه چیزی است درک کرد.

پدیده خود القایی به شرح زیر است: برای هر تغییر در جریان در مدار، یک emf در آن ظاهر می شود. خود القایی  c که با نرخ تغییر جریان در مدار رابطه مستقیم دارد (di / dt)و برعکس این سرعت جهت داده می شود:

اگر جریان افزایش یابد، emf از این افزایش جریان جلوگیری می کند و جریان القایی در جهت مخالف ایجاد می کند. اگر جریان کاهش یابد، emf از کاهش جریان جلوگیری می کند و در همان جهت جریان القایی ایجاد می کند.

بیایید کار کانتور را در نظر بگیریم. ما خازن را از یک منبع خارجی الکتریسیته تا یک اختلاف پتانسیل مشخص U شارژ می کنیم و بارهایی را به صفحات آن منتقل می کنیم. ± qو سپس با استفاده از کلید K برای بستن مدار، خازن شروع به تخلیه می کند و مقداری جریان در مدار جاری می شود. با مقدار کمی R، خیلی سریع رشد خواهد کرد. جهت برای جریان من،در شکل 1 نشان داده شده است، آن را مثبت می گیریم (صفحه بالایی بار مثبت دارد و صفحه پایینی بار منفی دارد) و فرآیندهای رخ داده در مدار را در نظر می گیریم.

اجازه دهید ابتدا فرض کنیم که مقاومت اهمی هادی که مدار را تشکیل می دهد به طور محو شدنی کوچک است، یعنی. R »0، و اجازه دهید شارژ خازن در لحظه اولیه زمان حداکثر باشد ( q = q o). در این مورد، اختلاف پتانسیل بین صفحات آن نیز حداکثر است (U = U o)، و جریان در مدار صفر است (شکل 2، a). هنگامی که خازن شروع به تخلیه می کند، جریان در مدار جریان می یابد.

در نتیجه، انرژی میدان الکتریکی کاهش می‌یابد، اما به دلیل جریانی که از درون اندوکتانس می‌گذرد، انرژی میدان مغناطیسی روز به روز افزایش می‌یابد. از آنجایی که نیروی محرکه الکتریکی در مدار عمل می کند خود القایی، جریان به تدریج افزایش می یابد و پس از یک زمان t = 1/4 T (دوره چهارم) به حداکثر مقدار خود می رسد ( من = من o، خازن کاملاً تخلیه می شود و میدان الکتریکی ناپدید می شود، یعنی. q= 0 و U = 0. اکنون تمام انرژی مدار در میدان مغناطیسی سیم پیچ متمرکز شده است (شکل 2، ب). در لحظه بعدی، میدان مغناطیسی سیم پیچ شروع به ضعیف شدن می کند و بنابراین جریانی در آن القا می شود که (طبق قانون لنز) در همان جهتی که جریان تخلیه خازن در آن جریان داشت جریان می یابد. این اجازه می دهد تا خازن شارژ شود. پس از یک زمان t = 1/2 T، میدان مغناطیسی ناپدید می شود و میدان الکتریکی به حداکثر خود می رسد. که در آن q = q o، U = U o و i = 0.بنابراین، انرژی میدان مغناطیسی سلف به انرژی میدان الکتریکی خازن تبدیل می شود (شکل 2، ج). پس از یک زمان t = 3/4 T، خازن به طور کامل تخلیه می شود، جریان دوباره به حداکثر مقدار خود می رسد. (i = i o) و انرژی مدار در میدان مغناطیسی سیم پیچ متمرکز می شود (شکل 2، د). در یک لحظه بعدی، میدان مغناطیسی سیم پیچ شروع به ضعیف شدن می کند و جریان القایی که از این ضعیف شدن جلوگیری می کند، خازن را شارژ می کند. در نتیجه، در زمان t = T، سیستم (حلقه) به حالت اولیه خود باز می گردد (شکل 2، a) و فرآیند مورد بررسی شروع به تکرار می کند.

در طول فرآیند، شارژ و ولتاژ خازن، قدرت و جهت جریان عبوری از اندوکتانس، به طور دوره ای تغییر می کند (نوسان می کند). این نوسانات با دگرگونی های متقابل انرژی های میدان های الکتریکی و مغناطیسی همراه است.

بنابراین، اگر مقاومت مدار برابر با صفر باشد، فرآیند مشخص شده به طور نامحدود ادامه می یابد و به دست می آوریم. بدون میراگرنوسانات الکتریکی که دوره آن به مقادیر L و C بستگی دارد.

نوسانات رخ داده در چنین مدار ایده آل (R = 0) نامیده می شود رایگان، یا خود را، نوسانات کانتور با نقطه

. (10)

در یک مدار نوسانی واقعی، مقاومت اهمی R را نمی توان به صفر کاهش داد. بنابراین، نوسانات الکتریکی در آن همیشه میرا می شود، زیرا بخشی از انرژی صرف گرم کردن هادی ها می شود (گرمای ژول).

برای اجرای نوسانات الکتریکی پیوسته، لازم است یک منبع خودکار انرژی با فرکانس برابر فرکانس نوسانات طبیعی مدار، یعنی. ایجاد یک سیستم خود نوسانی ضروری است. چنین سیستمی از نوسانات پیوسته یک ژنراتور لوله است.

ژنراتور لوله

ساده ترین نمودار یک ژنراتور لوله ای از نوسانات الکترومغناطیسی پیوسته در شکل 3 نشان داده شده است.

این شامل یک مدار نوسانی LC است که به مدار آند یک لامپ سه الکترودی به صورت سری با منبع ولتاژ آند ثابت B A متصل است. باتری آند B A به عنوان یک "مخزن" است که از آن انرژی به مدار نوسانی تامین می شود. یک سیم پیچ L 1 به صورت القایی به سیم پیچ L مدار متصل می شود که انتهای آن به شبکه و کاتد لامپ متصل می شود. عملکرد لامپ را با فرآیند نوسانی در مدار متصل می کند و به آن سیم پیچ بازخورد می گویند.

یک لامپ سه الکترودی، همراه با یک سیم پیچ بازخورد، برای تامین انرژی مدار در زمان نوسانات عمل می کند. نوسانات مداوم به دلیل شارژ مجدد دوره ای خازن با جریان آند لامپ عبوری از مدار به دست می آید. برای انجام شارژ مجدد دوره ای خازن مدار در زمان های مورد نیاز، جریان آند باید دارای یک شخصیت ضربانی باشد. این با تغییر متناظر در پتانسیل روی شبکه لامپ تضمین می شود که با تغییر جهت جریان تخلیه در مدار LC به دلیل پدیده القای متقابل بین سیم پیچ های L و L 1 تغییر می کند.

با بار منفی روی شبکه، معلوم می شود که لامپ "قفل" است، جریان آند از طریق لامپ عبور نمی کند. مدار نوسانی به طور معمول کار خواهد کرد. با بار مثبت روی شبکه، لامپ باز می شود و خازن را شارژ می کند. سپس روند شروع به تکرار خواهد کرد.

بنابراین، لامپ به طور دوره ای برق مدار را از باتری آند تامین می کند. به همین دلیل نوسانات الکتریکی پیوسته در مدار انجام می شود.

بند 133. ژنراتور لامپ

در بالا، استفاده از یک لامپ سه الکترودی در تقویت کننده الکترونیکی در نظر گرفته شد. با این حال، تریودها به طور گسترده در ژنراتورهای لوله ای استفاده می شوند که برای ایجاد جریان های متناوب فرکانس های مختلف استفاده می شوند.
ساده ترین مدار یک ژنراتور لامپ در شکل نشان داده شده است. 192. عناصر اصلی آن یک تریود و یک مدار نوسانی است. برای تغذیه فیلامنت لامپ از باتری فیلامنتی استفاده می شود ب n باتری آند موجود در مدار آند ب a و یک مدار نوسانی متشکل از یک سلف L k و خازن سی k، کویل L c در مدار شبکه گنجانده شده و به صورت القایی به سیم پیچ کوپل شده است Lبه مدار نوسانی اگر خازن را شارژ کنید و سپس آن را به سلف اتصال کوتاه کنید، خازن به صورت دوره ای تخلیه و شارژ می شود و نوسانات جریان الکتریکی و ولتاژ میرایی در مدار مدار نوسانی ظاهر می شود. میرایی نوسانات ناشی از تلفات انرژی در مدار است. برای به دست آوردن نوسانات جریان متناوب بدون میرا، لازم است به طور دوره ای با استفاده از یک دستگاه پرسرعت به مدار نوسانی با فرکانس معینی اضافه شود. چنین وسیله ای یک تریود است. اگر کاتد لامپ را گرم کنید (شکل 192 را ببینید) و مدار آند را ببندید، جریان الکتریکی در مدار آند ظاهر می شود که خازن را شارژ می کند. بابه مدار نوسانی تخلیه خازن به سلف Lبه، باعث ایجاد نوسانات میرا در مدار می شود. جریان متناوب از سیم پیچ L k، در سیم پیچ القا می کند Lبا یک ولتاژ متناوب که بر روی شبکه لامپ عمل می کند و جریان را در مدار آند کنترل می کند.

هنگامی که یک ولتاژ منفی به شبکه لامپ اعمال می شود، جریان آند در آن کاهش می یابد. با ولتاژ مثبت در شبکه لامپ، جریان در مدار آند افزایش می یابد. اگر در این لحظه در صفحه بالایی خازن بااز آنجایی که یک بار منفی برای مدار نوسانی وجود خواهد داشت، جریان آند (جریان الکترون) خازن را شارژ می کند و در نتیجه تلفات انرژی در مدار را جبران می کند.
فرآیند کاهش و افزایش جریان در مدار آند لامپ در هر دوره از نوسانات الکتریکی در مدار تکرار خواهد شد.
اگر با یک ولتاژ مثبت روی شبکه لامپ، صفحه بالایی خازن با to با بار مثبت شارژ می شود، سپس جریان آند (جریان الکترون) بار خازن را افزایش نمی دهد، بلکه برعکس، آن را کاهش می دهد. در این موقعیت، نوسانات در مدار حفظ نمی شوند، بلکه مرطوب می شوند. برای جلوگیری از این اتفاق، لازم است که انتهای سیم پیچ ها را به درستی روشن کنید. Lبه و Lج و در نتیجه از شارژ به موقع خازن اطمینان حاصل کنید. اگر نوسانات در ژنراتور رخ ندهد، لازم است انتهای یکی از سیم پیچ ها تعویض شود.
ژنراتور لامپ تبدیل کننده انرژی DC باتری آند به انرژی AC است که فرکانس آن به اندوکتانس سیم پیچ و ظرفیت خازن که مدار نوسانی را تشکیل می دهند بستگی دارد. به راحتی می توان فهمید که این تبدیل در مدار ژنراتور توسط یک تریود انجام می شود. E.d.with.، القایی در سیم پیچ Lبا جریان مدار نوسانی، به صورت دوره ای بر شبکه لامپ تأثیر می گذارد و جریان آند را کنترل می کند که به نوبه خود خازن را با فرکانس مشخصی شارژ می کند و در نتیجه تلفات انرژی در مدار را جبران می کند. این فرآیند در طول کل زمان کارکرد ژنراتور بارها تکرار می شود.
فرآیند در نظر گرفته شده برانگیختگی نوسانات پیوسته در مدار نامیده می شود خود هیجانیژنراتور، زیرا نوسانات در ژنراتور خودپایدار هستند.