Глава двадцать шестая. АВТОКОЛЕБАНИЯ

26-1. Нелинейные резисторы со спадающим участком характеристики

При рассмотрении переходных процессов в нелинейных цепях особый интерес представляют процессы в цепях с сопротивлениями, имеющими спадающий участок характеристики, на котором дифференциальное сопротивление отрицательно:

Все характеристики элементов, обладающих отрицательными дифференциальными сопротивлениями, можно разделить на две группы: характеристики типа S и типа N. Наименование типа соответствует начертанию характеристики при горизонтальном расположении оси напряжения и вертикальном расположении оси тока (рис. 26-1,а и б).

Рис. 26-1.

Характеристиками типа S обладают газоразрядные электровакуумные приборы (газотрон, неоновая лампа) и электрическая дуга, у которых спадающий участок характеристики обусловлен ионизацией междуэлектродного пространства.

Характеристики типа N имеют электронные лампы с заметным влиянием вторичной эмиссии с анода, туннельные диоды, а также электронные лампы, на управляющую сетку которых подается дополнительно напряжение противоположное по знаку изменению анодного напряжения Спадающий участок хараитеристики в этих случаях обусловлен изменением условий эмиссий

электронов анодом лампы или обратным воздействием управляющего напряжения сетки лампы на ее ток.

Малые колебания тока вокруг некоторой точки, лежащей на сцадающем участке характеристики, соответствуют отрицательному потреблению или отдаче мощности нелинейным резистором. Эта отдача мощности происходит за счет преобразования энергии источников постоянного тока в энергию переменного тока, отдаваемую нелинейным резистором во внешнюю цепь.

Рис. 26-2.

В качестве примера искусственного получения спадающей характеристики рассмотрим вольт-амперную характеристику триода, на сетку которого кроме постоянного напряжения подается дополнительное напряжение пропорциональное и противоположное по знаку напряжению между анодом и катодом (рис. 26-2),

где называется коэффициентом обратной связи.

При определенных значениях коэффициента обратной связи вольт-ампериая характеристика лампы может иметь значительный участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением. Для иллюстрации на рис. 26-2 построена вольт-амперная характеристика электронной лампы — триода при напряжении на сетке (в вольтах)

Построение выполнено на основании заданного семейства характеристик при различных

При исследовании процессов, возникающих в цепях с нелинейными резисторами, имеющими спадающий участок характеристики, первоначально будем считать заданной вольт-амперную характеристику нелинейного резистора. Затем, определив частоты гармонических составляющих, возникающих в цепи в переходном и установившемся процессах, будем судить о том, какими средствами может быть получена требуемая нелинейная характеристика (задача синтеза).