РАЗДЕЛ 1 Основы построения и эксплуатации

Утверждаю

Начальник цикла ПВО

КазНТУ имени К.И. Сатпаева

полковник запаса О.Степаненко

«__»____________ 2014г.

ПЛАН

РАЗДЕЛ 1 Основы построения и эксплуатации

РТВ ПВО СВО

Тема 2 ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ РЛС

ЗАНЯТИЕ 1

Общие сведения об электронных приборах

1. УЧЕБНЫЕ И ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЦЕЛИ:

В результате изучения темы студенты должны:

ЗНАТЬ устройство, принцип работы ЭВП и их применение в схемах РЛВ;

УМЕТЬ определять параметры радиоламп по их характеристикам.

2. МЕТОД - групповое занятие.

3. ВРЕМЯ - 2 часа.

4. МЕСТО - учебная аудитория.

5. МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ: проекционная аппаратура, слайды, плакаты, схемы

6. ЛИТЕРАТУРА: 1. Учебник младшего специалиста РТВ. Ч.1. Основы электрорадиотехники и радиолокации. Воениздат. МО. 1980. 2. Лабец К.С. Электронные приборы. 3. Учебник младшего специалиста РТВ. Ч.1. Основы электрорадиотехники и радиолокации. Воениздат. МО. 1980.

Учебные вопросы и распределение времени (слайд №3).

	ВВОДНАЯ ЧАСТЬ	10 мин.
1.	Электровакуумные приборы, термоэлектронная эмиссия.	20 мин.
2.	Двухэлектродная лампа – диод. Принцип работы и анодная характеристика.	15 мин.
3.	Трехэлектродная лампа – триод. Принцип работы и анодно-сеточная характеристика.	20 мин.
4.	Многоэлектродные лампы. Лучевой тетрод.	15 мин.
	ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ	10 мин.

Ход занятий

Вступительная часть:

· Прием доклада дежурного по взводу;

· Проверка личного состава и готовности к занятию;

Примерные контрольные вопросы для повторения

материала по теме 1 занятие 6:

Перечислить основные технические характеристики РЛС и дать определение зоны обнаружения, информационной способности, помехозащищенности, эксплуатационной надежности.

Дать определение техническим характеристикам передающего устройства РЛС.

От каких параметров РЛС зависит максимальная дальность действия станции?

Какими параметрами характеризуется зона обнаружения РЛС?

· Доведения темы, целей занятия и учебных вопросов;

Основная часть.

Первый учебный вопрос.

Электровакуумные приборы, термоэлектронная эмиссия.

Современные боевые действия немыслимы без радиосвязи, радио-локации, радионавигации и систем управления войсками. Решение этих задач возможно только на основе широкого применения различных электронных приборов.

В России первые электронные лампы были созданы В.И.Коваленковым (1910-1912 гг.). Большой вклад в создание электронных приборов внесли советские ученые М.А.Бонч-Бруевич, Д.А.Рожанский и другие.

Электронными приборами называются устройства, принцип рабо-ты которых основан на использовании явлений, возникающих в про-цессе получения потоков электронов, управления движением этих потоков и их преобразования на конструкциях приборов.

В зависимости от свойств пространства, в котором происходит движение электронных потоков, электронные приборы разделяются на вакуумные, газоразрядные и полупроводниковые.

Электровакуумные приборы (ЭВП)

ЭВП называются такие устройства, действие которых основано на использовании электрических явлений в вакуумной части этих устройств.

ЭВП делятся на две основные группы (слайд 4):

- электронные лампы, действие которых основано на использовании только электронного потока, движущегося в пространстве высокого вакуума;

- газоразрядные приборы, у которых в переносе электрических зарядов участвует как электроны, так и ионы, получающиеся вследствие ионизации газа, заполняющего прибор.

В радиотехнике и электронике электронные лампы применяются для усиления, генерирования и преобразования электрических колебаний.

Принцип действия электронной лампы основан на использовании термоэлектронной эмиссии.

Термоэлектронная эмиссия

Так как работа электронных ламп основана на возможности получения управляемых потоков электронов, то, следовательно, составной их частью должен быть источник электронов или эмиттер. Эмиттер - латинское слово (испускать, излучать) - электрод, который является источником электронов при воздействии внешних причин (нагревание, электрическое поле и т.д.).

В металлах внешние электроны сравнительно слабо связаны с ядрами атомов, поэтому всегда имеются полусвободные электроны, которые оторвались от своих атомов и хаотически, с различными скоростями в разных направлениях перемещаются в межатомном пространстве (слайд 5).

При обычных условиях электроны, притягиваясь положительно заряженными атомами, не могут покинуть пределы металла. Чтобы электрон стал свободным, т.е. покинул пределы металла, он должен получить извне, за счет внешнего источника, некоторую добавочную энергию, за счет которой электрон совершает работу выхода.

Таким образом, если подключить металлический проводник к источнику электрической энергии - батарее накала БН, то по проводнику будет протекать электрический ток, нагревающий проводник. При нагревании проводника скорость электронов будет увеличиваться. При высокой температуре скорость возрастает настолько, что некоторые электроны, преодолевая отталкивающее действие ранее вылетевших электронов и притяжение положительных ионов в металле (атомов, потерявших электроны), будут вылетать на пределы проводника, образуя вокруг последнего электронное облачко отрицательного заряда. Плотность электронного облачка возрастает с ростом температуры.

Третий учебный вопрос.

Четвертый учебный вопрос

ВЫВОД

ЭВП являются основой современной радиоаппаратуры. Основными свойствами ЭВП являются:

- односторонняя проводимость;

- возможность управления электронным потоком лампы, а, следовательно, и током, проходящим через лампу;

- мощность, затрачиваемая на управление током лампы, мала по сравнению, получаемой в ее анодной цепи.

С помощью ЭВП можно осуществить:

- выпрямление – преобразование переменного тока в постоянный;

- генерирование – преобразование постоянного тока в переменный ток высокой частоты;

Заключительная часть

- Вывод по занятию;

Достигнуты учебные цели;

- Вопросы для контроля усвоения материала

Задание на самоподготовку:

· Лабец К.С. Электронные приборы. с. 5-26, 31-34, 41-54, 61-70. 87-92.

· Воениздат. Учебник младшего специалиста РТВ – основы электрорадиотехники и радиолокации. с. 117-130.

Окончание занятия;

Руководитель занятия:

Утверждаю

Начальник цикла ПВО

КазНТУ имени К.И. Сатпаева

полковник запаса О.Степаненко

«__»____________ 2014г.

ПЛАН

РТВ ПВО СВО

Ход занятий

Вступительная часть:

· Прием доклада дежурного по взводу;

· Проверка личного состава и готовности к занятию;

· Целесообразно провести контрольный опрос по теме 2/1.

1. Рассказать устройство и работу диода.

2. Дать определение основных параметров триода.

3. Назначение управляющей и экранирующей сетки триода.

Оценить ответы и объявить оценки. Сделать выводы об усвоении материала.

· Доведения темы, целей занятия и учебных вопросов;

Основная часть.

Первый учебный вопрос.

Второй учебный вопрос.

Заключительная часть

- Вывод по занятию;

Достигнуты учебные цели;

- Вопросы для контроля усвоения материала

Задание на самоподготовку:

- Лабец К.С. Электронные приборы. Издание КВИРТУ, вып. 1971, с. 381-413, 203-237, 246-248, 275-280.

- Учебник младшего специалиста РТВ. Ч.1, Основы электротехники и радиолокации. Воениздат, 1980, с. 131-134, 139-148.

- Написать реферат по принципу действия и применению полупроводниковых приборов.

Окончание занятия;

Руководитель занятия:

Утверждаю

Начальник цикла ПВО

КазНТУ имени К.И. Сатпаева

полковник запаса О.Степаненко

«__»____________ 2014г.

ПЛАН

РТВ ПВО СВО

Характеристики

УЧЕБНЫЕ И ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ

В результате изучения темы студенты должны:

ЗНАТЬпараметры и частотные спектры импульсов;

УМЕТЬоценивать влияние частотного спектра на основные параметры импульсных РЛС.

2. МЕТОД - групповое занятие.

3. ВРЕМЯ - 2 часа.

4. МЕСТО - учебная аудитория;

5. МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ:

- проекционная аппаратура, слайды, плакаты, схемы

6. ЛИТЕРАТУРА:

1. Слуцкий В.З., Фогельсон Б.И. Импульсная техника и основы радиолокации.

2. Учебник младшего специалиста РТВ. Основы электротехники и радиолокации. Ч. 1, Воениздат, 1980.

3. Справочник по основам радиолокационной техники. Воениздат, 1967.

Учебные вопросы и распределение времени (слайд №3).

	ВВОДНАЯ ЧАСТЬ	10 мин.
1.	Параметры импульсов.	25 мин.
2.	Частотные спектры импульсных сигналов.	25 мин.
3.	Влияние частотного спектра на основные показатели импульсных РЛС.	20 мин
	ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ	10 мин.

Ход занятий

Вступительная часть:

· Прием доклада дежурного по взводу;

· Проверка личного состава и готовности к занятию;

· Целесообразно провести контрольный опрос по теме 1/2.

1. Дать определение газоразрядным приборам, особенность их работы по сравнению с ЭВП.

2. Сущность собственной и примесной проводимости полупроводников

3. Как устроен и работает полупроводниковый диод?

4. Как устроен и работает транзистор?

5. Какие схемы включения транзисторов вы знаете и каковы их особенности?

6. Преимущества и недостатки полупроводниковых приборов.

Оценить ответы и объявить оценки. Сделать выводы об усвоении материала.

· Доведения темы, целей занятия и учебных вопросов;

Основная часть.

Первый учебный вопрос.

Параметры импульсов

Так как в большинстве современных РЛС применяется импульс­ный метод работы, то при изучении физических процессов, происходя­щих в импульсных устройствах, необходимо иметь сведения (знания) об импульсной технике.

Импульсная техника - это раздел радиотехники, изучающий способы получения преобразования, усиления, передачи и измерения электрических импульсов.

Это сравнительно новый раздел, зародившийся в начале 30-х годов в связи с развитием телевидения. С конца 30-х годов происхо­дит бурное развитие импульсной техники в связи с внедрением импульсных методов работы в радиолокацию, радиосвязь, радионавигацию, радиотелеметрию, вычислительную технику и др. области.

Большой вклад в развитие импульсной техники внесен совет­скими учеными Я.С.Ицхоки, С.И.Катаевым, Ю.Б.Кобзаревым, В.И.Сидоровым и др.

Под электрическим импульсом (или кратко - импульсом) пони­мают кратковременное изменение напряжения или тока от ранее уста­новившегося некоторого постоянного уровня (слово "импульс" от ла­тинского "толчок").

Различают два вида импульсов тока и напряжения:

- видеоимпульсы (ВИ)

- радиоимпульсы (РИ) (слайд 26)

Видеоимпульсом (ВИ) называется кратковременное изменение по­стоянного тока или напряжения от ранее установившегося постоянного уровня (слайд № 27).

Радиоимпульсом (РИ) называется кратковременное изменение высокочастотного колебания напряжения или тока, огибающая которого изменяется по закону изменения видеоимпульсов (рис. 2.1).

Основные параметры одиночного видеоимпульса(слайд 28, 30 ,31)

К параметрам одиночного видеоимпульса относятся:

1. Форма импульса. В радиолокации чаще всего встречаются прямоугольные, трапецеидальные, треугольные, пилообразные, остро­конечные и экспоненциальные импульсы (рис. 3.1).

2. Полярность импульса. Различают импульсы положительной и отрицательной полярности.

3. Амплитуда импульса Um или Im. Это максимальное зна­чение напряжения или тока за время действия импульса.

Амплитуда импульса измеряется в киловольтах, вольтах, милли­вольтах, микровольтах или амперах, миллиамперах, микроамперах.

4. Длительность импульса . Под длительностью импульса понимается интервал времени от момента появления импульса до момента его исчезновения.

Это справедливо для идеальных форм импульсов без искажений, когда длительность измеряется по основанию импульсов. Однако, при прохождении импульсов через любую электрическую цепь форма их искажается. На рис. 3.2 (слайд 63, 29) показана форма реального пря­моугольного импульса, которая состоит из трех участков: переднего фронта - участок АВ, вершины - участок - ВС, заднего фронта участок СД.

На практике обычно длительность реального импульса измеряется по уровню 0,1 Um (0,1 Im) или 0,5 Um (0,5 Im).

Длительность импульса измеряется в секундах, миллисекун­дах, микросекундах, наносекундах

( 1с - 10³ мс = 10⁶ мкс = 10⁹ нс ).

В радиолокации используются импульсы длительностью от сотых долей микросекунды до нескольких десятков микросекунд.

5. Длительность переднего фронта - это время нараста­ния напряжения (тока) от 0,1 Um до 0,9 Um амплитудного значе­ния.

6. Длительность заднего фронта (спада) - это время изме­нения напряжения (тока) от 0,9 Um - до 0,1 Um амплитудного зна­чения.

7. Вершина импульса - это плоская часть импульса, на протя­жении которой величина импульса остается неизменной, либо изме­няется незначительно .

8. Крутизна фронта импульсаSф равна отношению амплиту­ды импульса к длительности фронта

У мощных импульсов напряжения прямоугольной формы

= 10-50 кВ/мкс.

На практике чаще используются не одиночные импульсы, а ихпериодические последовательности (рис. 3.3, слайд 65, 32).

Для них вводится ряд дополнительных параметров (слайд 33, 34). Наиболее важны­ми являются три связанных между собой параметра.

Период повторения импульсов Тп - это интервал времени от момента появления одного импульса до момента появления следующего импульса той же полярности. Измеряется в микросекундах или милли­секундах. Тп - состоит из времени длительности импульса и длительности паузы tп (Tп = ). Длительность паузы tп - это время между моментом окончания одного импульса и появлением сле­дующего импульса.

Величина, обратная периоду повторения, называется частотой повторения импульсовFп.

Fп=1/Tп

Fп показывает число периодов (импульсов) в одну секунду, измеряется она в герцах или числом импульсов в секунду.

Скважность импульсов Q. Под скважностью импульсов Q, понимается отношение периода повторения Тп к длительности импульса :

Скважность - величина безразмерная Q>1, так как Tп>> . Обычно Q = 10-5000.

Величина, обратная скважности импульсов, называется коэффи­циентом заполнения Кз. Он равен отношению длительности импульса к периоду его повторения

Кз<1, обычно Кз = 0,1-0,0002.

Среднее значение импульса. Это такое значение напряжения (тока, мощности), которое получается, если напряжение (ток, мощ­ность) за время импульса распределить равномерно на весь период Tп.

Для импульсов прямоугольной формы

Соответственно

Последнее уравнение указывает на связь между мощностью в импульсе Pmax и мощностью источника Рист.

Рист = Pср; Pmax = Q Pср = Q ´ Рист. (1)

Источник обычно работает непрерывно и отдаваемая им энер­гия накапливается в специальном устройстве (накопителе энергии), которое быстро отдает накопленную энергию за время действия им­пульса.

Из уравнения (1) видно, что максимальная мощность в импуль­се в Q раз превышает Pист.

Следовательно, при высокой скважности импульсов можно по­лучить огромную мощность в импульсе при невысокой мощности источ­ника.

Так, например, при Pист = 10 кВт и Q = 1000 получим

Pmax = 10 МВт.

Параметры радиоимпульсов совершенно аналогичны соответствую­щим характеристикам видеоимпульсов и обозначаются одинаково ( и.т.д.)

Дополнительной характеристикой радиоимпульса является не­сущая частота f₀, напряжение которой модулируется по закону видеоимпульса, определяющего форму радиоимпульса. Радиоимпульсы не имеют полярности.

Второй учебный вопрос.

Заключительная часть

- Вывод по занятию;

Достигнуты учебные цели;

- Вопросы для контроля усвоения материала

Задание на самоподготовку:

Слуцкий В.З. Импульсная техника и основы радиолокации. с. 3-32.

Окончание занятия;

Руководитель занятия:

Утверждаю

Начальник цикла ПВО

КазНТУ имени К.И. Сатпаева

полковник запаса О.Степаненко

«__»____________ 2014г.

ПЛАН

РТВ ПВО СВО

ЗАНЯТИЕ 4. ЦЕПИ ФОРМИРОВАНИЯ И ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ

1. УЧЕБНЫЕ И ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЦЕЛИ:

В результате изучения темы студенты должны:

ЗНАТЬ назначение, принцип работы дифференцирующих, интегрирующих, переходных цепей, а также фиксаторов уровня, ограничителей амплитуды и их применение в схемах РЛС;

УМЕТЬ графически выполнять схемы переходных и формирующих цепей, анализировать влияние параметров цепей на их характеристики.

2. МЕТОД - групповое занятие.

3. ВРЕМЯ - 2 часа.

4. МЕСТО - учебная аудитория.

5. МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ:

- Слайды, проекционная аппаратура;

6. ЛИТЕРАТУРА:

Слуцкий В.З., Фогельсон Б.М. Импульсная техника и основы радиолокации.

Учебные вопросы и распределение времени (слайд №3).

	ВВОДНАЯ ЧАСТЬ	10 мин.
1.	Понятие о линейных и нелинейных электрических цепях	15 мин.
2.	Дифференцирующие, интегрирующие и переходные цепи	25 мин.
3.	Фиксаторы начального уровня выходного напряжения	15 мин
4.	Ограничители амплитуд	15 мин
	ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ	10 мин.

Ход занятий

Вступительная часть:

· Прием доклада дежурного по взводу;

· Проверка личного состава и готовности к занятию;

· Целесообразно провести контрольный опрос по теме 2/1-3.

1. Определение видеоимпульса и радиоимпульса.

2. Параметры радио – и видеоимпульсов.

3. Основные свойства полупроводниковых и вакуумных диодов.

4. Что называется частотным спектром периодической последовательности импульсов.

Оценить ответы и объявить оценки. Сделать выводы об усвоении материала.

· Доведения темы, целей занятия и учебных вопросов;

Основная часть.

Первый учебный вопрос.

ВЫВОД

Чтобы получить импульсы необходимой формы из заданно­го напряжения или тока, необходимо подобрать линейную цепь с определенной амплитудно-частотной и фазочас­тотной характеристиками.

Второй учебный вопрос.

Дифференцирующие цепи (ДЦ)

ВЫВОДЫ

1.При подаче на вход ДЦ прямоугольного импульса на конденсаторе создаётся импульс напряжения, близкий по форме ко входному импульсу, а на выходе (резисторе R) создается два остроконечных разнополярных импульса с амплитудой, близкой к Um и длительностью, равной 3τцепи.

2. Чем меньше постоянная времени цепи τцепи, тем боль­ше выражена их остроконечность.

Схема формирования периодической последовательности кратковременных импульсов (масшт. отм. дистанции) с использованием начального напряжения синусоидальной формы (слайд 5).

Задержка импульсов (например, задержка начала развертки индикатора и др.) (слайды 6).

Интегрирующие цепи (ИЦ)

Интегрирующей цепью называется устройство, выходной сигнал которого пропорциона­лен интегралу от входного сигнала.

Схема ИЦ представляет собой последовательное соединение элементов цепи R и C (рис.4.5, слайды 76, 7).

Условием интегрирования является: τ_цепи >> τ_имп

Выходом ИЦ является конденсатор С. Чем больше τ_цепи, тем выше качество интегрирования, но меньше Uвых.

Рассмотрим работу ИЦ на примере прохождения через неё пря­моугольного импульса (рис. 4.6, 76, 8).

Во время действия входного импульса длительностью τ_имп и амплитудой Um, конденсатор медленно заряжается, и хотя закон заряда экспоненциальный, однако из-за соотношения τ_цепи >> τ_имп, процесс охватывает лишь самый начальный момент заряда конденсато­ра, напряжение U_C при этом близко к линейному. Однако, в силу условия τ_цепи >> τ_имп U_C значительно меньше Um, т.е. конденса­тор цепей зарядится до незначительной величины (U_C) от дей­ствующего Um. По окончании действия входного импульса конден­сатор в течение времени, равного 3τ_ц , разряжается по экспо­ненциальному закону через резистор R и входную цепь.

В результате на выходе формируются растянутые пилообразные импульсы.

ВЫВОД

Применение ИЦ в схемах РЛС

1. Формирование пилообразной формы импульсов.

2. Выполнение операции интегрирования (суммирования, нако­пления во времени) напряжений.

Переходные цепи

В любом радиоэлектронном устройстве необходимо обеспечить передачу сигналов с одного каскада на другой. При этом к цепи (переходной), через которую осуществляется передача, чаще всего предъявляются следующие требования (слайд 9):

1. Передать сигнал с минимальными искажениями.

2. Обеспечить разделение каскадов по постоянному напряжению.

3. Передать сигнал с минимальными потерями его энергии.

Этим требованиям отвечает последовательная RC цепь с большим τ_цепи, если выходное напряжение снимается с резистора. Пример включения такой цепи между каскадами показан на рис. 4.7. (слайды 77, 10).

С увеличением τ_цепи форма выходного импульса всё ближе приближается к форме входного импульса (рис.4.8. слайды 77, 10), так как за время действия импульса конденсатор успевает зарядиться лишь на незначительную величину ( U_c)

U_R(вых) = U_вх - U_c

Искажения, вносимые переходной цепью, обычно оцениваются спадом вершины импульса на выходе:

и допускаются в пределах φ_иск=0,01-0,05.

Используя соотношение

получим

τ_цепи > 20τ_имп

ВЫВОД

(слайд 11)

Для передачи импульсов через переходную цепь с минимальными искажениями необходимо параметры цепи RC выбрать достаточно большими (τ_цепи > 20τ_имп), при этом восстановление цепи (разряд С) также занимает значительное время, что не позволяет подготовить цепь к приходу следующего импульса.

Третий учебный вопрос.

ВЫВОД

(Слайд 15)

I. Использование схем фиксации начального уровня пере­ходных цепей позволяет с минимальными искажениями производить передачу импульсов.

2. Для фиксации нулевого уровня отрицательных импуль­сов достаточно в схеме 3..9 изменить полярность включения диода.

3. Схемы фиксации позволяют не только восстанавливать начальный уровень входных импульсов, но и задать любой уровень, независимо от начального уровня входных импульсов, для чего достаточно ввести в схему фиксации источник смещения, задающий требуемый начальный уровень на выходе переходной цепи.

4. В зависимости от того, какой уровень фиксируется, фиксаторы делятся на фиксаторы нулевого, положи­тельного и отрицательного уровней.

Четвертый учебный вопрос

Ограничители амплитуд

Ограничителями амплитуды (слайд16) напряжения называются устройства, напряжение на выходе которых остаётся практически постоянным, когда входное напряжение становится больше (меньше) некоторой предельной величины. Эта предельная величина называется уровнем (порогом) ограничения.

В радиолокационных устройствах широкое распространение получили:

1. Последовательные диодные ограничители

2. Параллельное диодное ограничение

3. Сеточное ограничение

4. Анодное ограничение.

Ограничители напряжения, использующие последние два вида ограничения, собираются на усилительных элементах (лампах, транзисторах) и наряду с ограничением осуществляют усиление входного напряжения. Поэтому такие ограничители называются ограничителями-усилителями.

В радиолокационных устройствах ограничители используются:

- для формирования импульсов;

- для стандартизации по амплитуде различных напряжений;

- для ограничения импульсных сигналов по нулевому уровню (положительных или отрицательных) или по любому заданному уров­ню и др.

Некоторые примеры использования ограничителей поясняются эпюрами (рис. 4.12, слайды 80, 17 - 19).

Рассмотрим работу некоторых типов ограничителей.

Сеточное ограничение

Используется в ограничителях-усилителях. Схема сеточного ограничителя на ламповом триоде приведена на рис. 4.17 (слайды 85, 24)

Схема напоминает параллельное диодное ограничение, где роль диода выполняет участок сетка-катод лампы.

Работа данной схемы в режиме ограничения наступает при положительных значениях U_вх. При этом появившийся сеточный ток лам­пы создает падение напряжения на R_огр, вследствие чего U_ск = U_вх - U_Rогр. А так как с возникновением сеточных токов ламп (т.е. при U_вх > 0) сопротивление участка сетка-катод лампы резко уменьшается (становится менее 1000 Ом), то при достаточно большом значении сопротивления R_огр, (десятки кОм) управляюще напряжение на сетке триода (U_ск) резко уменьшается (так как U_вх≈ U_Rогр), вследствие чего U_вых при положительных значениях U_вх также резко уменьшается, т.е. происходит ограничение U_вх при его значениях больше нуля.

Анодное ограничение

Происходит за счет ограничения анодного тока усилительного каскада. Для этого усилительный каскад используется в режиме, когда увеличение (или уменьшение) входного напряжения переводит каскад в режим динамического насыщения (или в режим запирания по анодному току).

На примере каскада анодного ограничения, работающего в режи­ме двухстороннего ограничения, видно (рис. 4.18, слайды 86, 25, 26),

что за счет выбора рабочей точки анодно-сеточной характеристики с помощью источника сеточного смещения Е_д и порога насыщения лам­пы (за счет выбора Е_а и R_а) осуществляется двухстороннее ограничение входного синусоидального напряжения.

При отрицательных полупериодах входного напряжения ограниче­ние происходит за счет запирания лампы (участки а-а’), при поло­жительных значениях U_вх ограничение происходит за счет динами­ческого насыщения (участки б-б’).

ВЫВОД

1. Путем подбора соответствующих параметров каскада (Е_д, R_а, Е_а) можно добиться различного уровня ограничения сверху и снизу или двухстороннего ограничения.

Переходные, дифференцирующие и интегрирующие цепи находят широкое применение в схемах радиолокационных станций:

- переходные как цепи передачи импульсных и других напряже­ний с минимальными искажениями;

- дифференцирующие как цепи формирования кратковременных импульсов, дробления импульсов большой длительности, выделения переднего и заднего фронта прямоугольных импульсов;

- интегрирующие для формирования линейно-изменяющихся напря­жений, интегрирования по времени изменяющихся напряжений.

2. Ограничители амплитуд широко используются в радиотехнических схемах в цепях формирования импульсов, селекции, стандартизации импульсных напряжений, ограничения напряжений по различ­ным уровням.

Функции ограничителей могут совмещаться с усилением в каскадах ограничителей-усилителей.

Заключительная часть

- Вывод по занятию;

Достигнуты учебные цели;

- Вопросы для контроля усвоения материала

1. Назначение дифференцирующих цепей.

2. Назначение интегрирующих цепей.

3. Основные требования к переходным цепям.

4. Применение ограничителей амплитуд.

5. какими параметрами отличается переходная цепь от дифференцирующей цепи.

6. На каком принципе основана работа ограничителей амплитуд.

7. Нарисовать схемы дифференцирующей, интегрирующей, переходной цепей и ограничителей..

Задание на самоподготовку:

1. Слуцкий В.З. Импульсная техника и основы радиолокации. С. 40-45, 50-52, 55-59, 61-76.

Особое внимание обратить на назначение изучаемых схем, их применение в радиотехнических устройствах, схемное изображение.

Окончание занятия;

Руководитель занятия:

Утверждаю

Начальник цикла ПВО

КазНТУ имени К.И. Сатпаева

полковник запаса О.Степаненко

«__»____________ 2014г.

ПЛАН

РТВ ПВО СВО

Ход занятий

Вступительная часть:

· Прием доклада дежурного по взводу;

· Проверка личного состава и готовности к занятию;

· Опрос по пройденной теме:

1. Назначение дифференцирующих цепей.

2. Назначение интегрирующих цепей.

3. Основные требования к переходным цепям.

4. Применение ограничителей амплитуд.

5. какими параметрами отличается переходная цепь от дифференцирующей цепи.

6. На каком принципе основана работа ограничителей амплитуд.

7. Нарисовать схемы дифференцирующей, интегрирующей, переходной цепей и ограничителей.

· Доведения темы, целей занятия и учебных вопросов;

Основная часть.

Первый учебный вопрос.

ВЫВОД

Простота, надежность работы и высокая стабильность частоты собственных колебаний обусловили широкое применение каскадов с контуром ударного возбуждения в различных устройствах РЛС.

Третий учебный вопрос.

Усилители постоянного тока

Предназначены для усиления медленно изменяющихся напряжений и токов (в том числе и нулевой частоты).

А. Двухкаскадный транзисторный усилитель постоянного тока (рис. 5.10, слайды 97, 39, 40).

Особенности схемы:

- отсутствие переходных (разделительных) емкостей между коллектором и базой, которые для медленно изменяющихся значений токов представляют очень большое сопротивление;

- использование в качестве коллекторных нагрузок только актив­ных сопротивлений, так как дроссели, трансформаторы для медленно изменяющихся токов имеют очень малые сопротивления.

Недостаток схемы:

- дрейф нуля, т.е. медленное, самопроизвольное изменение начального напряжения на выходе усилителя вследствие температурных изменений и непостоянства напряжения источника питания;

- искажение фронтов медленных колебаний.

Б. Двухтактный усилитель постоянного тока

Основным недостатком УПТ является самопроизвольное изменение выходного напряжения при неизменном входном сигнале (дрейф нуля). Поэтому, в основном, используются УПТ с компенсацией дрейфа нуля - двухтактные схемы (рис. 5.11, слайды 98, 41).

При U_вх = 0 токи в анодных цепях ламп i_a1 и i_a2 равны и U_вых = R_н (i_a1 - i_a2) = 0. При U_вх > 0 и полярности, указанной на схеме, на сетку лампы Л1 поступает (+), а на сетку Л2 - (-). Поэтому i_a1 > i_a2, U_R1 > U_R2 (при U₁ = U₂)

Следовательно U_вых ≠ 0 и в точке “Б” потенциал ниже точки “A”, т.е. U_вых по полярности обратное U_вх.

При изменении полярности входного сигнала изменится и полярность Uвых.

Усилители переменного тока

Для того, чтобы получить на выходе лишь переменную составляющую усиливаемого сигнала, достаточно на приведенной схеме (рис. 5.11) установить трансформаторный выход (рис. 5.12, слайды 99, 42).

Эта схема применяется в оконечных каскадах усилителей средней и большой мощности. Здесь