Ламповый генератор затухающих колебаний Советский патент 1940 года по МПК H03B5/32 H03B5/30 

В авторском свидетельстве № 50900 на имя того же изобретателя описан способ получения электрических колебаний ностоянной частоты, в котором использованы свободид ге затухающие колебания какого-либо слабозатухающего резоНатора (например, пьезокварцевый брусок, камертон и т. д.), возбуждаемые короткими импульсами от постороннего источника энергии.

Затухающие колебания в ряде случаев не могут быть безоговорочно ири.менены, в частности для целей измерений (эталоны частоты), так как такие колебания обладают рядом недостатков. Однако, при соблюдении некоторых условий затухающие колебания иногда могут быть использованы наравне с незатухающими колебаниями. Эти условия -следующие:

1,Генератор должен давать непрерывную серию колебаний. Частота имнульсов, возбуждающих затухающие колебания, должна быть такова, чтобы амплитуда колебания к моменту с,ледующего импульса успела уменьщиться лищь на небольщую величину.

2.Каждое новое возникающее затухающее колебание долж«о быть по

фазе продолжением предыдущего колебания.

При соблюдении этих условий можно получить непрерывный ряд колебаний типа незатухающих, модулированных частотой возбулудающих импульсов. Глубина модуляции, очевидно, будет тем меньше, чем чаще будут подаваться импульсы и чем меньше декремент колебаний возбуждаемого резонатора. Так, например, принимая декремент колебаний кварца равным 10, получим, при частоте 100 кгц и 100 импульсах в секунду, уменьщение амплитуды перед новым им-пульсом на 10%. При 20 импульсах это уменьпшние будет равно 50%.

Поставленные условия могут быть осуществлены при помощи устройства, принципиальная схема которого показана на фиг. 1.

Колебательной системой здесь является пьезокварцевый стержень 5, но могут быть применены и иные слабозатухающие резонаторы. Короткие импульсы возбуждения генерируются возбудителем 15 и возбуждают пьезокварцевый стержень посредством электродов 1 и 2; стержень 5, таким образом, колеблется сериями затухающих колебаний. Частота следования серий равна частоте следования импульсов возбуждения.

Переменные потенциалы, ноявляющиеся «а поверхности пьезокварцевого стержня, снимаются при помощи электродов 3 и 4 и подаются на вход усилителя 6, работающего в режиме генератора с независимым вОЗбуждением.

Для того, чтобы iB такой системе были выполнены условия, о которых говорилось выше, необходи.мо, чтобы фаза импульсов возбуждения контролировалась колебаниями, получающимися на выходе усилителя 6. Для этого выход усилителя 6 связан (см. пунктир на фиг. 1) при помощи соответствующего устройства с генератором имлульсов 15. Прк налйЧНи такого контроля вся система в целом будет работать как генератор затухающ,их колебаний постоянной частоты.

Возможны различные схемы таких генераторов.

Рассмотрим схему, показанную на фит. 2.

Здесь лампа 15 возбудителя, кварц 5 и лампа 6 составляют в совокупности пьезокварцевый генератор, который при наличии обратной связи 9 способен давать незатухающие ко.чебания (видоизмененная схема Кеди). Когда усилительная лампа 15 возбудителя «заперта отрицательным смещением сетки, колебания отсутствуют. Для возб)ждения колебаний на сетку этой лампы подают периодически и на очень короткое вр&мя положительный потенциал, в течение которого колебания успеют возникнуть и нарасти до требуемой амплитуды. На чертеже показан способ подачи положительного потенцнала посредством периодического разряда конденсатора 8 через лампу - тлеющего разряда 7. Могут быть применены и другие способы, например, разряд через тиратрон, механические коммутаторы и т. д. Синхронизация колебаний отдельных и.мпульсов цроизводится самим кварцем посредством обратной связи (емкостной или индуктивной). Колебательный контур 10 в цепи анода лампы 6 настроен

на требуе.мую частоту колебаний кварцевого стержня.

На фш. 3 изображена видоизмененная схема генератора с самовозбуждением. Лампа тлеющего разряда 7 включена в анодну о цепь лампы 15, вследствие чего анодное питание, а следовательно, и генерация колебаний, происходят только в те моменты, когда конденсатор 8, зарядившись через больщое сопротивление 12, приобретет потенциал зажигания лампы 7; тогда начнется его разряд через последнюю и через анодную цепь лампы 15. Возникщий при этом короткий колебательный импульс передается, как и в предыдущей схеме, через электроды 1 и 2 кварцевому стерж-ню 5.

В схеме, изображенной на фиг. 4, возбудитель собран по схеме обычного .тамлового генератора, работающего в режиме прерывистой генерации. Частота генерируемых колебаний определяется настройкой контура 10 этого генератора. Синхронизация колебаний генератора с колебаниями кварца производится либо помощью обратной связи между лампами 15 и 6 либо путем затягивания возникающих колебаний колебаниями потенциала на аноде лампы 15, создаваемыми зарядами на электродах 1 и 2.

На фиг. 5 показана одна из возможных схем возбуждения импульсами камертона, основанная на принципе прерывистой генерации лампы 15. Необходимое для правильной работы всего генератора подмагничивание 1агнита 13 целесообразно производить анодным током лампы 15. Тогда в течение того времени, когда лампа 5 заперта отрицательным с.мещением сетки, будет отсутствовать и магнитное поле. В это время камертон будет колебаться свободно. С этой же целью магпит 14 до.лжен быть настолько удален от камертона, чтобы его поле возможно меньще влияло на частоту последнего. Малое количество энергии, доставляемое камертоном лампе 6, может быть увеличено добавочными усилительными каскадами.

Предмет изобретения.

Ламповый генератор затухающих колебаний с самовозбуждением, в ко