Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике 7-2. ФАЗОВРАЩАТЕЛИФазовращателем называется устройство, с помощью которого вводится в электрическую цепь известный и регулируемый фазовый сдвиг. Конструкция фазовращателя зависит от диапазона рабочих частот, для которого он предназначен. Низкочастотный RC-фазовращатель (рис. 7-2, а) представляет собой неуравновешенный четырехплечий мост. На плечи расположение векторов напряжений в этой схеме. Выходное напряжение снимается с диагонали моста и его вектор при изменении сопротивления резистора
Рис. 7-2. Низкочастотный мостовой фазовращатель Таким образом, при изменении сопротивления резистора Практически между нагрузкой и выходными зажимами фазовращателя включают эмиттерный или истоковый повторитель с конечным входным сопротивлением, и потому пределы изменения фазового сдвига составляют приблизительно 10 — 160°. Фазовращатель предназначен для работы на одной частоте; при переходе на другую частоту необходимо подключать соответствующий конденсатор С. Шкала неравномерная. Погрешность установки фазового сдвига максимальна при
Рис. 7-3. Фазовращатель с пределами Низкочастотный фазовращатель с пределами изменения фазового сдвига
Подставляя в
Из выражения
Изменение фазы на выходе фазовращателя при данной частоте
Рис. 7-4. Индуктивный фазовращатель Индуктивный фазовращатель гониометрического типа состоит из двух одинаковых катушек индуктивности
где Конструкция гониометра выполняется строго симметричной, и потому
Отсюда следует, что выходное напряжение постоянно и равно Индуктивные фазовращатели разделяются на низкочастотные, работающие в диапазоне 500-200 кГц, и высокочастотные, предназначенные для диапазона частот 100 кГц - 2,5 МГц. Емкостный фазовращатель (рис. 7-5) состоит из конденсатора переменной емкости особой конструкции и устройства для расщепления напряжения. Верхняя пластина 1 конденсатора разрезана на четыре сегмента, а нижняя 2— сплошная круглая. Между ними помещен ротор 3 в форме диска, выполненного из диэлектрика с большой диэлектрической постоянной.
Рис. 7-5. Емкостный фазовращатель Для того чтобы емкость в каждом секторе конденсатора изменялась по синусоидальному закону, ротор должен иметь форму кардиоиды, но для простоты изготовления ему придают форму диска и устанавливают эксцентрично: ось вращения смещена относительно центра конденсатора на 0,53 радиуса диска. Входное напряжение расщепляется на четыре напряжения с одинаковыми амплитудами и последовательно увеличивающимися на 90° фазовыми сдвигами:
Для такого расщепления напряжения на низких частотах применяют трансформаторы (рис. 7-5), а на высоких — электронные схемы. Эти напряжения подаются на сегменты; выходное напряжение снимается с нижней пластины. При повороте ротора изменяется емкость между нижней пластиной и соответствующим сегментом и в выходном напряжении появляется фазовый сдвиг, угол которого совпадает с углом поворота ротора в пределах что четыре напряжения равны по амплитудам и сдвинуты точно на 90°; что их форма чисто синусоидальна; что сопротивление нагрузки стремится к бесконечности. Емкостные фазовращатели применяются на частотах до десятков мегагерц. Погрешность установки фазы 0,5-2°. В диапазоне сверхвысоких частот фазовый сдвиг получают с помощью фазовращателей-удлинителей, диэлектрических и поляризационных фазовращателей.
Рис. 7-6. Фазовращатель-удлинитель: а — коаксиальный; б - волноводный Фазовращатель-удлинитель тромбонного типа создает фазовый сдвиг за счет изменения длины электрического тракта. Коаксиальный и волноводный фазовращатели (рис. 7-6) вносят фазовый сдвиг, пропорциональный удвоенному перемещению
Рис. 7-7. Фазовращатель с циркулятором Диэлектрический фазовращатель (рис. 7-8, а) состоит из отрезка прямоугольного волновода, внутри которого параллельно вектору Поляризационный фазовращатель состоит из трех секций круглого волновода (рис. 7-8, б): две крайние секции неподвижны, и в них в одной плоскости помещены диэлектрические пластины длиною
Рис. 7-8. Фазовращатели волновсдиые Поворот полуволновой пластины на угол Шкала фазовращателя линейна. При точном микрометрическом механизме обеспечивается плавная установка фазового сдвига в пределах Ступенчатые фазовращатели для частот больше
где Градуировка действительная для одной частоты, но ею можно пользоваться и на других частотах, так как фазовый сдвиг и частота пропорциональны друг другу. В фазовращателе, выполненном на искусственной линии, возможны погрешности фазового сдвига за счет собственной емкости катушек индуктивности и выходного напряжения за счет потерь. Большим достоинством таких фазовращателей является возможность плавного изменения фазового сдвига путем изменения тока подмагничивания катушек с ферромагнитными сердечниками.
|
1 |
Оглавление
|