> Техника, страница 82 > Стабилизация частоты

Стабилизация частоты

Стабилизация частоты генератора переменного тока—создание условий, при которых частота переменного тока, производимого генератором, будет поддерживаться постоянной. В современной радиотехнике С. ч. необходима как в машинных радиопередатчиках, так и в ламповых. Методы С. ч. в машинах высокой частоты сантиметров .Радиопередатчик машинный и Высокой частоты машина; в дальнейшем рассматривается С. ч. только ламповых генераторов (смотрите).—С. ч. достигается как путем введения в схему лампового генератора специальных компенсаторов,так и применением особых схем, механич. вибраторов, электрич. цепей, устройств и деталей. Величина стабильности частоты определяется отношением у, где Af — величина изменения частоты, обусловленная рядом факторов. В зависимости от характера этих факторов и от применяемых методов С. ч. стабильность естественно будет иметь различные значения.

I. Значение С. ч. в современной технике. Наиболее высокая С. ч. требуется в радиотехнике для лампового генератора (смотрите), являющегося основным элементом передающей радиостанции. Это требование вызвано переуплотнением радиоэфира и следовательно необходимостью экономии частот. Для избежания взаимных помех между радиостанциями, нарушающих нормальную их эксплуатю, приходится прибегать к ряду мер, касающихся распределения частот и твердой их фиксации, а также и к мерам экономии частот в эфире (работа комплекса радиостанций на одной волне, передача в эфир одной боковой полосы частот, сужение нолос частот, уменьшение посторонних излучений и т. д.). В свою очередь все эти хмеры требуют необходимости С. ч. и известной нормализации в этой области.—Требования большой С. ч. передатчиков предъявляются также техникой радиоприема, ибо избежать выхода принимаемой станции из диапазона настройки приемных устройств, проектируемых теперь с большой избирательностью (смотрите), то есть, иначе говоря, иметь надежную радиосвязь, можно только при наличии большой С. ч. передатчиков.

Другие области применения ламповых генераторов в современной радиотехнике также в большинстве случаев требуют наличия большой С.ч. Так например, большая С. ч. необходима в ламповых генераторах, используемых в специальных приемных устройствах и других установках. Из применений ламповых генераторов в измерительной технике исключительно высокая С. ч. требуется в тех случаях, когда измеряемая величина существенно зависит от частоты, а также в специальных ламповых генераторах, являющихся источниками эталонных частот.

2. Причины, вызывающие изменения частоты.

Рассматривая ламповый генератор с самовозбуждением, осуществленный по любой из известных схем (например трансформаторной, трех точечной и др.), являющийся источником переменного тока в собственном .смысле слова, можно отметить ряд причин, вызывающих изменение частоты этого тока. Как показывает расчет и что подтверждается экспериментально, частота лампового генератора является функцией всех параметров генератора, в том числе и параметров электронной лампы, определяемых ур-ием ее характеристики. Т. е. угловая частота со — F(Ju_KH, С_ш., ···, S, R_a, C7_cw)> (l)

в этом выражении Ь_КНл и С_КНш—самоиндукция и емкость колебательного контура генератора, S, R_a, С_са—соответственно крутизна характеристики лампы, внутреннее сопротивление и емкость «сетка—анод» лампы и др. Поэтому изменение частоты лампового генератора будет всегда иметь место, если изменяется любой из его параметров. Параметры же генератора могут изменяться от следующих причин: 1) от изменения напряжений питания; 2) от изменения нагрузки, если генератор связан с другими электрич. цепями, что фактически всегда имеет место; 3) от емкостных влияний и влияния внешних электромагнитных полей;.

4) от изменения t° деталей генератора вследствие нагревания их циркулирующими в них токами или извне; 5) от всякого рода механич. воздействий (сотрясение и др.); 6) от изменения влажности, атмосферного давления и других качеств внешней среды, и т. д. Всего примерна можно насчитать свыше 10 причин, из них наиболее заметными являются первые5 причин, над устранением влияния которых больше всего работала и работает человеческая мысль. Учет максимального числа возможных причин и заботы об устранении их влияния особенно бывают нужны при изготовлении ламповых генераторов очень большой стабильности, например» служащих в качестве эталонов частот и тому подобное. Вопрос о С. ч. лампового генератора с посторонним возбуждением естественно не имеет-смысла, т. к. сам по себе такой генератор не создает колебаний, и частота его, равно как и стабильность этой частоты, определяются задающим генератором (смотрите). В генераторе с посторонним возбуждением может быть изменение частоты проходящего через него тока лишь в том случае, если он является неустойчивой нагрузкой задающего генератора, или в том. случае, если лампы его настолько мощны, что заметно изменяют t° окружающей среды, тем самым воздействуя на задающий генератор. Все перечисленные причины можно разделить на два рода: причины электрического порядка (сюда относятся первые три причины) и причины не электрич. порядка (все остальные). Характер методов С. ч. естественно различен в том и другом случаях. Прямые методы, которые напрашиваются сами собой для С. ч., например поддержание питающих напряжений постоянными при помощи специальных приспособлений [например балластного сопротивления (смотрите), регулятора и тому подобное.] или поддержание постоянства t° деталей генератора через сохранение постоянства t°внешней среды (термостаты с терморегуляторами и тому подобное.), не являются достаточными или легкими, как это может показаться с первого взгляда, хотя они иногда и применяются. В настоящее время предложены более простые и эффективные методы С. ч., явившиеся результатом теоретич. изучения работы лампового генератора и вопросов, касающихся

-его параметров. Выбор и применение тех или других из таких методов очевидно зависят от того, какая причина неустойчивости является доминирующей, какая требуется стабильность, какая частота должен быть стабилизирована (низкая, высокая и тому подобное.) и от других конкретных условий практики.

3. Теория С. ч. при влиянии причин электрического порядка. Развитие методов С. ч. при влиянии на частоту лампового генератора факторов электрич. порядка имеет в основном три направления, получивших следующие наименования: 1) методы параметрич. стабилизации, 2) методы механич. стабилизации (путем применения механич. систем), 3) комбинированные методы, состоящие в применении первых в комбинации со вторыми. Сущность параметрич. методов заключается в том, что на основе изучения работы лампового генератора как сложной колебательной системы выясняются соотношения между параметрами генератора, при которых имеет место большая стабильность частоты. Получение требуемых соотношений достигается как путем подбора схем, особого устройства цепей, подбора деталей, так и введением дополнительных параметров в схему. Сущность методов механич. С. ч. состоит в том, что в схему лампового генератора вносят один из механич. вибраторов, эквивалентных электрич. колебательным цепям с очень острой настройкой. Этими последними (камертоны, пьезокристаллы, магнитостриктивные стержни и др.) или дополняют (режим затягивания) или заменяют {режим осцилляторный) одну из обычных колебательных цепей лампового генератора. Поскольку применяемый для С. ч. механич. вибратор часто можно рассматривать как эквивалентную электрич. цепь, то, вообще говоря, при теоретич. рассмотрении вопроса С. ч. резкой грани между параметрич. и механич. методами не проводят и в известных случаях применяют общий теоретич. подход и анализ. При практич. же использовании этих методов каждый из цих имеет свои особенности, которые будут упомянуты ниже. а)С.ч. при неустойчивости напряжений питания. При теоретич. рассмотрении этот вопрос обычно сводится к определению вида ф-ии (1) и к исследованию ее свойств. Многие исследования этого вопроса разнятся в основном лишь степенью точности вычисления этой ф-ии или некоторыми вариациями методов ее вычисления или исследования. Изменение режима питания, характеризуемое величинами изменения питающих напряжений Е_к, Е_а, Е_е, в основном изменяет характеристику лампы генератора и следовательно изменяет и параметры лампы R_a, R_c, S, а также внутрилампо-вые емкости; учет последних имеет практич. омысл лишь на частотах, соответствующих или близких к ультракоротким волнам, и их влияние поэтому обычно вычисляют особо. Частота ω лампового генератора, выражающаяся ф-ией <1), вычисляется из рассмотрения лампового генератора как электрической колебательной системы. Ламповый генератор, строго говоря, относится к области так называемым автоколебательных систем, то есть нелинейных систем, способных создавать незатухающие колебания с определенной амплитудой, не зависящей от начальных условий. Результатом этой нелинейности является наличие в ламповом генераторе помимо колебаний основной частоты также гармоник. Но очень часто при определении вида ф-ии (1)

исходят из рассмотрения лампового генератора как линейной системы,т.к. вычисление ω при учете нелинейности довольно сложно, и результаты вычисления иногда не являются достаточно наглядными для получения из них надлежащих выводов. Поэтому далее сначала рассматривается С.ч.с точки зрения линейной теории лампового генератора в классич. схеме последнего (схема Мейсснера, фигура 1).—Вычисления

	fa
		г a- i
иЛЧ.

Фигура 1. Фигура 2.

г

Фигура 3.

можно проделать, исходя из диференциального ур-ия колебаний в системе лампового генератора, но можно также воспользоваться методом комплексных чисел, что дает совершенно эквивалентные результаты. Пользуясь этим последним методом, можно вычислить частоту со, исходя из т. н. ур-ия Баркгаузена:

К_ос=JD -f- — ?

⁰⁰ SZfM.

(?)

где D—проницаемость электронной лампы, Z_KHm—полное сопротивление анодного контура, а есть т. н. коэф. обратной связи, определяемый соотношением:

Ё_а

С»

и являющийся величиной комплексной. В случае отсутствия активных потерь в цепи сетки и анодного колебательного контура, то есть гл. обр. при отсутствии сеточного тока, величина К^,— действительная. Тогда из ур-ия (2) фазовый угол для Ζ,Μ равен нулю, если D nS считать действительными величинами, что можно делать, предполагая зависимости линейными. И т. к. этот угол примерно находится из равенства

tg φ

o)L_K

(oCv·

2ш.

(гдеЕ—общее эквивалентное сопротивление потерь), то, приравнивая его нулю, мы получаем для частоты следующее значение:

1

ω=—-—=ω₀.

У L_Kи. · С_Кп.

В этом случае частота лампового генератора е>₍₎не зависит от параметров лампы, а следовательно и не будет меняться при их изменениях, происходящих от колебания напряжений питания и других причин. Но этот случай не имеет большого практического значения, так как в частности на практике сеточный ток всегда имеет место. И т. о. в более общем случае нужно принять, что Км, ^а следовательно и Z_K1lm— величины комплексные. Полагая, что

К_ос=т · e~w,

где <ρ=π—Θ, ш—коэф. пропорциональности и д—разность фаз между векторами Ё^ и Ё_а, после подстановки в ур-ие (2) значения К_ос, выраженного через модуль и угол, и после приравнивания действительных и мнимых частей обеих сторон равенства(2) получаем следующие два соотношения:

ш· S· cos ψ —= ~ ? (4)

и

-m-S sin ?>= со С_ш. - -у—. (5)

^ωΛ->1ΐΗ.

т. к.

i ⁼ i ^{+ j} (^шСкн-

Отсюда после ряда преобразований и упрощений получается

ω - - со о

1-

(¹⁺jr)^tgy

(6)

где δ—логарифмич. декремент затухания колебательного контура, при вычислении которого учтено полное эквивалентное сопротивление. Стабильность частоты очевидно будет тем больше, чем ближе частота генератора ω к собственной частоте колебательного контура генератора без учета активного сопротивления, то есть к ω₀. Для этого нужно, чтобы в равенстве (6) выражение, стоящее в квадратных скобках, было близко к единице. Отсюда следует, что стабильность частоты генератора будет тем больше, чем 1) меньше угол фазы коэф-та обратной связи φ, 2) меньше декремент затухания δ и 3) больше внутреннее сопротивление лампы R_a. Для того чтобы видеть, как уменьшить φ, найдем его выражение через параметры лампового генератора. Если после этого мы подставим в (6) вместо tg φ его выражение,то это окончательно определит и вид ф-ии (1). Для нахождения tg?? воспользуемся ур-иями Кирхгофа:

Е_а=— (Rl + j^c°T_mi)lz + ja>MI_c;

Е_е=j(oMI_L - jcoL_cI_c; E_e=R_cI_ci

причем внутриламповыми емкостями пренебрегаем. Из них можно получить

Еа где

_п _ Lxh. Н_с + L_CR z

^а--MR_C

-E_c(a + jb),

τ- __ RlRc + (o²(M²-L_Kw.L_g)

coM R_c

и τ. к. ω мало отличается от ω₀, тельно будем иметь

tg?

: ^{Rl ω}ο^_κη,

(o₀L_c( ί-Щ

где

k =

M

VL_h

то оконча-(7)

Первый член в правой части ф-лы (7) дает сдвиг фазы благодаря наличию активного сопротивления в контуре, второй член характеризует сдвиг фазы вследствие наличия сеточного тока. Первый член обычно бывает мал по сравнению со вторым. Отсюда видно, что tg^ будет тем меньше и следовательно частота будет тем стабильнее, чем больше R_c, то есть чем меньше сеточный ток, и чем больше коэф. связи. Аналогичные соотношения можно было бы получить также например и для трехточечной схемы генератора, и следовательно полученные выводы и в этом случае будут также справедливы. Кроме того можно было бы убедиться из рассмотрений общих выражений для ω для той и другой схем, что трехточечная схема является более выгодной,чем трансформаторная, что подтверждается и экспериментально с точки зрения лучшей устойчивости частоты. Если учитывать внутриламповые емкости, то например вычисления, произведенные для трехточечной схемы, дают нек-рую поправку на tg<p для выражения tg^₀= ш · tg <7?, где

1 -к 1 + к

С пн. С д, _К

+ С’«м. + Са, к

Отсюда следует, что изменения внутриламповых емкостей C_C1WjC_a,_w будут тем меньше влиять на частоту, чем меньше их значение по сравнению с емкостью контура С_КН. (и вообще очевидно, чем меньше их значение по сравнению с емкостями внешних по отношению к лампе частей лампового генератора), а также чем больше к. Можно подойти немного иначе к этому вопросу и тогда получается (для трансформаторной схемы), что эквивалентная емкость в цепи сетки, определяемая соотношением

С_с

1 + 1: к начинает проявлять себя лишь тогда, когда величина w²C%R% становится одного порядка с единицей. Кроме того, как показали эксперименты, можно добиться хорошей стабильности на фиксированной частоте, если включать в цепи анода генератора или в цепи его сетки активные или реактивные сопротивления, величина которых зависит от частоты и других параметров генератора. Так как в основном частота тем стабильнее, чем ближе фаза φ к нулю, то любой способ такого фазирования лампового генератора дает надлежащие результаты. Легко видеть, что значения этих «стабилизующих» сопротивлений войдут в выражение для tg φ, и следовательно величина последнего будет зависеть от величины сопротивлений. Этим примерно и ограничиваются выводы линейной теории лампового генератора.

Однако не все из этих выводов подтверждаются экспериментально. Напр. не всегда для лучшей стабильности частоты нужно брать максимальный коэфициент связи Jc между и L_c; часто существует другое наивыгоднейшее его значение, а иногда получаются наилучшие результаты при минимальном его значении. И очевидно поэтому принятые в осуществление сделанных выводов меры не всегда приводят к достаточно хорошей С. ч. Такие явления можно объяснить, лишь исходя из более строгой, нелинейной теории лампового генератора. Одновременно эта теория указывает и ряд других мер повышения С. ч. Приведем краткие результаты этой теории. В общем виде для обыкновенной схемы генератора нелинейное дифе-]эенциальное ур-ие имеет следующий вид:

^ад + <г(<)=я/®· (8)

В этом ур-ии положено: ^ωо ⁼ l_kh% · с_КН% ’ ^ ^{= ω}ο[S(M ~ DL_KH) — R_l С**.];

S=f[(E_e + BE_a) f(V) =

_ _ω fi.[^c+DEg + (M~DL_KHm)V] — fi[E_c+DE_a] — RzC_KH.V₉⁰ S(M —DL_KU.) — R_LCkh.

где f(V) есть характеристика лампы, которая м. б. задана графически. Решение этого ур-ия дает для ω следующее выражение:

о²=coR —

2ω§Β2 712-

71=2

(9)

где

2тг

fi=[” f ΐ(^ω0Β cos x) cos nx dx J² -f 0

2π

+tt j* f(o)₀B cos x) sin nx dxj 0

и где В—амплитуда автоколебаний, которая

Г. Э. m. XXI

2ί

определяется по следующему уравнению:

2π

j f{a>_QB cos x) cos x dx=0.

0

Чем меньше будет вычитаемое правой части ф-лы (9), тем ближе будет частота генератора к частоте, определяемой лишь параметрами контура, и следовательно тем больше будет стабильность частоты. Это в частности требует, чтобы μ было мало, то есть чтобы мало было соотношение

Д- в ^ -DBzRa BL_Kn.) -

ьКН. ^КН. -КП.

-DR_LE_a. (10)

Т. К. на практике второй член правой части равенства (10) обычно мал по сравнению с первым, то следовательно для наилучшей стабильности нужно в первую очередь, чтобы было мало отношение

m-dl_ku.

Ски. что при малых М сравнительно с L_KH. ведет к требованию малости отношения. С другой стороны, члены под знаком суммы в выражении (9) выражаются через коэф. ряда Фурье и связаны с величинами амплитуд гармоник генератора. Если бы все гармоники, начиная со второй, отсутствовали, то вся сумма была бы равна нулю, и частота не зависела бы от режима. Схемы стабилизованных ламповых генераторов, в которых предусмотрено снижение влияния гармоник, имеются. Поэтому уничтожение сеточного тока (равносильное значительному уменьшению tg φ)₄ сопряженное обычно с появлением, большого угла отсечки, не может устранить влияния напряжений питания на частоту, так как гармоники генератора не уничтожаются и их относительная величина будет изменяться при изменении этих найря-жений. Вследствие того что кривая анодного тока лампового генератора может больше искажаться при наличии сильной связи между L_m. и L_c (например в случае перенапряженного режима), максимальный коэф. связи может оказаться и не наивыгоднёйшим.

Все приведенные общие соображения относительно С. ч. в известной степени приложимы и к генераторам с механич. стабилизацией. Способы механич. стабилизации заключаются в использовании в первую очередь явлений электрострикции (смотрите) и магнитострикции (смотрите), наблюдающихся у ряда твердых тел. В первом случае (при использовании электро-стрикции) стабилизация обычно называется также «кварцевой» (смотрите Пьезокварц) вследствие того, что в качестве стабилизаторов используют чаще всего препараты, изготовленные из кристаллов кварца, в которых явление электрострикции имеет место. Метод в основном заключается в том, что вырезанная надлежащим образом по отношению к осям монокристалла кварца пластинка (или кольцо, диск и др.) включается в ту или иную цепь лампового генератора в совокупности с другими колебательными контурами или даже без них. Включение пластинки производится т. о., что она свободно помещается между двумя электродами (фигура 2), которые приключаются к соответствующим точкам в ламповом генераторе. Вследствие наличия в пластинке кварца прямого и обратного пьезоэффекта (смотрите Пьезоэлектричество)

является возможность установления взаимодействия между колебаниями тока в цепях лампового генератора и следовательно между электродами пластинки и колебаниями этой последней. Под воздействием переменного элек-трич. поля между электродами кварцевая пластинка начинает также колебаться с частотой поля. Если частота поля будет близка к собственной частоте пластинки как упругой механич. системы, то наступит явление резонанса (смотрите) первого рода, и амплитуда колебаний пластинки будет особенно велика. Но при колебаниях пластинки на ее поверхностях будут появляться электрич. заряды (в этом и заключается сущность прямого пьезоэффекта), которые будут образовывать собственное переменное поле, к-рое и будет взаимодействовать с полем между электродами. Вследствие того что коэфици-ент затухания пластинки очень мал, достаточно сильные колебания пластинки будут лишь при резонансе. В связи с этим для облегчения изучения работы лампового генератора с пьезокристаллом является возможность заменить мысленно кварцевую пластинку некоторым эквивалентным колебательным электрич. контуром, параметры которого определяются сл. образем. Рассчитаем электрич. проводимость кварцевой пластинки, изображенной на фигуре 3. Направления х, у и z совпадают с направлениями ребер пластинки и соответствуют электрической 1-й, электрической 2-и и оптич. осям. Пусть пластинка располагается между электродами т. о., что ее плоскости П_г и П₂ становятся параллельно плоскостям электродов, причем к последним приложена разность потенциалов V. Эта разность потенциалов вызывает изменение размера пластинки вдоль^ж, что эквивалентно нек-рому давлению^

где Ή—т. н. пьезоэлектрич. константа. Опыты Кюри установили, что давление вдоль оси х эквивалентно, в смысле пьезоэффекта,растяжению вдоль оси у. Если F_y^—сила, растягивающая вдоль у в одном направлении, то согласно Кюри можно написать т. о.:

= F_x · z · х=Η · V · z.

Тогда полная сила в обоих направлениях F_y=2F„_t=2H -F·“,

относительное же удлинение пластинки вдоль у будет.-^. Деформация вдоль у вызовет появление зарядов на плоскостях П_х и П₂. Величина этих зарядов будет:

Q^H-ψ.

Кроме того появятся еще дополнительные заряды вследствие наложения между плоскостями П_г и П₂ напряжения V величиной где ε—диэлектрическая постоянная. В результате появится ток смещения чёрез пластинку, определяемый обычным образом

₌ О Г 2я dAy _β dy-J

° L У dt 4πχ * dt J *

Величина есть скорость изменения дли-

ны пластинки, обозначаемая далее U. Рассматривая установившийся режим и переходя к векторам, будем иметь

(Н)

Вектор скорости из механич. аналогий выражается т. о.:

Z т где Z_m—механич. импеданц (полное сопротивление):

и где

+j (о

F„=2HV г.

Подставляя все эти значения в формулу (11), будем иметь

I=S —

r + ikw]

L у "ζ„_Ψ

ИТ. S=Ζ · у, то

Но г-у е

inx — J_Ke.—емкость кварцевого конденсат трра. Вводя обозначение (2Ня)²=А², получим далее

.— 1

+ 1а>С_кв.

I=F Г-Г¹

bb⁺ⁱ(":

т__S V

А2 соД2 ]

Ести же написать 1 1_

V Z г>

iuu.+i

+ jvC_K„

где Z—полное электрич. сопротивление коле-бательного контура, тогда параметры эквивалентного контура будут

7? _ ^г · j ^т - п __

^хькн. Л²’ ” g ’

и эквивалентный контур примет вид, изображенный на фигуре 4, где также указана еще емкость С, соответствующая емкости‘зазора меж-

ZL

иг

IIL

Фигура 6.

ду пластинкой кварца и пластинками электродов. Рассмотрение кварцевой пластинки как обычного колебательного контура дает в известной мере право применить и к этому случаю общие соображения о стабильности лампового генератора, изложенные выше. Подсчит значений t{_Kn ,C_KHt и L_WM. эквивалентного контура кварца дает для них очень своеобразные значения, например —порядка десятков Н,

e*»*—порядка сотых долей см, П_КМш—порядка тысяч Ω и С—порядка нескольких см. Логариф-мич. декремент такого контура примерно в 1000 раз меньше, чем таковой же обычного электрич. колебательного контура (для обычного контура δ порядка 4π. 10 ², для эквивалентного контура ^4π· 10*⁵). Отсюда на основании ф-лы (6) вытекает, что частота лампового генератора с кварцем как колебательным контуром будет очень стабильна при изменениях напряжений питания.

Что касается магнитостриктивной С. ч., то простейшей схемой магнитостриктивного генератора является схема, которая изображена на фигуре 5. Магнитостриктивный стержень s помещается в середине катушки самоиндукции, являющейся частью самоиндукции контура.Так же как и в случае стабилизации кварцем, при совпадении частот генератора с собственной частотой стержня, последний придет в сильные колебания. При колебаниях же стержня вокруг него образуется переменное магнитное поле, которое будет действовать на катушку генератора. Т. о. установится взаимодействие между генератором и стержнем. Декремент затухания магнитостриктивного осциллятора, который также м. б. заменен некоторым эквивалентным контуром, больше, чем кварцевого осциллятора, но меньше, чем у обычного электрич. колебательного контура. По стабильности он также занимает промежуточное положение. Нек-рое снижение стабильности у магиитострик-тивного генератора по сравнению с кварцевым происходит еще потому, что у магнитострик-тивных генераторов трудно осуществить т. н осцилляторный режим (смотрите дальше). В большинстве случаев здесь мы имеем режим затягивания. По пьезокварцевые и магнитостриктив-ные генераторы имеют и свои особенности по сравнению с обычным генератором. Так например, помимо того что они дают хорошую устойчивость частоты при изменении напряжений питания лампового генератора, они позволяют также изменять в довольно широких пределах параметры цепей генератора помимо параметров ^лампы. Так например, они допускают расстройку других контуров лампового генератора, если таковые имеются в схеме, без заметного изменения частоты. Это обстоятельство имеет очень большое значение при устранении влияния нагрузки. б) С. ч. при н^е устойчивости наг р у з к и. Ламповый генератор с самовозбуждением обычно всегда работает с нагрузкой на ту или иную связанную с ним электрич. цепь. В радиоустройствах чаще всего нагрузкой на генератор является цепь сетки другого лампового каскада (усилителя, детектора). Принципиальная схема нагрузки какнек-рого апериодического, а иногда и колебательного контура изображена на фигуре 6; Z_8t как уже указывалось, является чаще всего входным сопротивлением «сетка—нить» лампы. Всякое изменение величины Z_Q (могущее например происходить от изменения напряжений питания) нагрузочного каскада поведет к изменению эквивалентного сопротивления в колебательном контуре лампового генератора, что фактически равносильно изменению параметров колебательного контура, почему изменяется и частота лампового генератора. Но возможен и второй способ соединения лампового генератора с нагрузкой, когда мощность на последнюю отбирается с ламповых электродов. В зависимости от метода приключения нагрузки м. б. применены те или другие способы защиты от влияния нагрузки на частоту лампового генератора._В

первом случае принципиально возможны следующие методы защиты: 1) очень малая связь между L_e и L_KH, что обычно ведет к необходимости брать невыгодное отношение мощностей задающего генератора и последующего каскада, 2) шунтирование Ζ_β малым сравнительно с ним постоянным сопротивлением, т-ак что общее сопротивление вследствие этого будет меньше изменяться при изменении Ζ_β, что фактически тоже требует нек-рого повышения мощности возбудителя по сравнению с мощностью возбуждаемого каскада, 3) установление между нагрузкой и возбудителем промежуточного лампового каскада или цепи слабой мощности, в к-ром приняты специальные меры обеспечения его постоянства как нагрузки и защиты от влияния последующих каскадов. Такой промежуточный каскад называется буферным каскадом.—Для устранения влияния нагрузки во втором случае при наличии небольших колебаний Ζ_β достаточно бывает стабилизовать задающий генератор от влияния изменений напряжений питания. Действительно, т. к. изменения нагрузки будут в этом случае изменять в первую очередь внутриламповые параметры, то ее действие следовательно равносильно действию изменения напряжения питания, а потому и не требуется особых способов стабилизации в этом случае. Значительно проще освободиться от влияния нагрузки на частоту в механически стабилизованных генераторах. Это происходит потому, что механически стабилизованные генераторы, как уже указывалось, допускают резкое изменение любых параметров генератора без заметного изменения частоты. Действительно, эквивалентный контур кварца (без держателя) обладает существенной особенностью, заключающейся в том, что его параметры не подвержены электрич. влияниям (поднесение проводников и др.), как это имеет место для обыкновенного контура.

Кварцевый генератор, как это выяснено, может работать в двух режимах, которые получили название режима затягивания и режима осцилляторного. Первый случай соответствует обычному затягиванию в ламповом генераторе, к-рое имеет место, если его колебательный контур связан достаточно сильно с другим колебательным контуром, настроенным на частоту первого (коэф. связи Тс > где б₂—декремент затухания колебательного контура, связанного с контуром лампового генератора). Такой режим можно получить, устанавливая например пластинку кварца Q параллельно колебательному контуру генератора (фигура 7). Затягивание в кварцевом генераторе будет иметь место при самой слабой связи кварцевой пластинки с генератором, т. к. величина^

очень мала вследствие малости декремента затухания кварца δ₂. Стабилизующая способ—1 ность кварца в этом случае лег-L ко объясняется из кривых пол-ной проводимости кварца, име-

_I ющих вид, изображенный на фигура 8 (сопротивлением В_кп. при этом пренебрегаем). Если бы мы захотели заменить всю систему одним эквивалентным конденсатором С_э, то емкость этого конденсатора изменялась бы от частоты так, как это изображено на фигуре 9. Если емкость колебательного контура С (фигура 7) почему-либо уменьшится,то это вызовет повышение частоты. Но при этом изменится проводимость кварца т. о., что это будет соответствовать увеличению эквивалентной емкости кварцевой пластинки, что и скомпенсирует изменение частоты. Очевидно компенсация возможна лишь в нек-рых пределах. Если такие пределы будут превзойдены, то кварц не только не будет стабилизировать, но совершенно расстроит систему".

Осцилляторный режим кварцевого генератора, в каком может например работать схема, изображенная на фигуре 10, характеризуется тем, что генератор работает лишь при наличии кварца, то есть при отсутствии кварца условия самовозбуждения в схеме не соблюдены. Поэтому другие контуры в ламповом генераторе играют лишь вспомогательную роль, и они не могут навязать ему своей частоты, почему и возможна их большая расстройка без существенного изменения частоты. Расстройка допустима до тех пор, пока не будут нарушены условия самовозбуждения в схеме, после чего колебания прекратятся.

Магнитостриктивный генератор в отношении способности допускать расстройку характеризуется фигура 11, на которой выше оси абсцисс дана кривая изме- J ^ нения общего индуктивно-го сопротивления контура магнитостриктивного генератора, в катушку которого включен стержень. Резкое падение реактивного сопротивления соответству-ет резонансу стержня. Ниже оси абсцисс указаны две кривые изменения емкостных реактивных сопротивлений для двух различных постоянных значений емкости. Как видно из фигура 11, для частот, приближающихся к меха-нич. резонансу стержня, между точками а и b имеется группа значенийиндуктивных сопротивлений, вполне пригодных для уравновешивания любого емкостного реактивного сопротивления в диапазоне от Οχ до С₂ при ничтожных изменениях частоты Δω; т. о. сравнительно большое изменение емкости С контура вызывает лишь небольшое изменение частоты Δω. Поэтому степень С. ч. будет тем больше, чем острее будет механич. резонанс стержня и чем больше магнитостриктивность стержня, т. к. в этом случае будет более глубокий спад кривой X_L на фигуре 11.

Т. о. как в случае кварцевого, так и магнитостриктивного генераторов, благодаря их способности допускать расстройку контуров лампового генератора без изменения частоты, влияния нагрузки не приходится опасаться в такой мере, как для обычных генераторов. Тем более не приходится опасаться влияния, когда нагрузка подана на детали схемы, влияющие на параметры лампы. Однако в том случае, когда велики колебания нагрузки Ζ_β и когда требуется очень высокая стабилизация частоты генератора, все же необходимо принимать меры предосторожности, как и для обычного генератора. в) С. ч. при влиянии на частоту внешних полей и проводников. Принципиально ясно, что приближение или удаление проводников по отношению к ламповому генератору будет изменять его частоту

Фигура 10.

Фигура 11.

вследствие изменения дополнительных (в большинстве паразитных) емкостей в схеме генератора, с одной стороны, а с другой,—вследствие потерь в проводниках, которые эквивалентны нек-рому активному сопротивлению, включенному ,в колебательный контур генератора. Что касается действия внешних электромагнитных полей, то оно сказывается в основном через наведение на детали генератора посторонних эдс, которые изменяют распределение и величины токов и напряжений в ламповом генераторе. Особенно вредным это действие может оказаться в том случае, когда частота внешнего электромагнитного поля близка к частоте лампового генератора или является унтер-тоном частоты лампового генератора. В этом случае, даже при очень слабом внешнем поле, может иметь место явление .«захватывания» (увлечения) (смотрите регенеративный прием), заключающееся в том, что частота лампового генератора вступает в синхронизм с частотой внешнего поля, и если последняя неустойчива, то неустойчива будет и часто, а лампового генератора в такой же мере. Мерой защиты в обоих случаях является экранирование (смотрите) лампового генератора. При экранировании внешних переменных электромагнитных полей необходимо для случая экрана из магнитонепроницаемого материала иметь в виду, что: 1) при постоянных проводимости и толщине стенок экрана экранирование увеличивается с увеличением частоты поля; 2) при постоянных частоте поля и проводимости экранирование растет с утолщением стенок экрана; 3) при постоянных частоте поля и толщине стенок экранирование растет с увеличением проводимости; 4) экранирование всегда сопровождается увеличением активных потерь экранируемых цепей, причем чем толще экран, тем больше потери. Если материал магнитопроницаем, то экранирование м. б. лучше или хуже по отношению к немагнитным металлам в зависимости от частоты поля, толщины и проводимости. Так например, для низких частот железный экран лучше, чем медный, а для высоких— наоборот. Ориентировочно подсчет толщины м. б. взят по ф-ле

справедливой, строго говоря, для бесконечно большой площади из неферромагнитного металла. В формуле Я—длина волны в см, о—проводимость в CGSE, Т—период колебания в ек. В случае экранировки стабилизованных генераторов нужно обеспечивать тем или иным образом жесткость экрана для избежания вибраций его стенок.

4. Практика С. ч. при влиянии причин электрического порядка, а) С. ч. при неустойчивости напряжений пита ни я. Основные требования к схеме лампового генератора, выполнение которых повысит устойчивость частоты, сформулированы в теоретич. части. При монтаже всякого стабильного лампового генератора нужно прежде всего по возможности уменьшить значение сеточного тока и обеспечить минимум потерь в схеме. Для уменьшения сеточного тока предпочтительнее использовать гридлик(сж.), а не батарей (смотрите) смещения, т. к. в последнем случае при больших отрицательных смещениях м. б. затруднено возникновение генерации. Для обеспечения минимума потерь в схеме нужно применить обычные способы: изготовление катушек и конденсаторов с малыми углами потерь, монтаж схемы на панелях из диэлектрика, обладающего малыми потерями, и тому подобное. Иногда с этой же целью, а также и из других соображений (смотрите ниже) желательно лампу рас-цоколевать. Уже эти меры всегда дадут заметный эффект С. ч. при неустойчивых напряжениях питания. Далее, если возможно, подбирают наивыгоднейшую связь между контурами цепей анода и сетки и наивыгоднейшее отношение, что практически обычно связано

^ки. и с изменением связи. Этими методами можно добиться большой стабильности, особенно на коротких волнах, где другие способы могут внести в схему генератора паразитные емкости и самоиндукции.

1) Параметрическая С.ч. Дальнейшим шагом для повышения С. ч. является включение в цепь анода или сетки реактивных сопротивлений. На фигуре 12, 13 и 14 изображе-

Фигура 12.

Фигура 13.

Фигура 14.

ны соответственно обычная трансформаторная схема (схема Мейснера), схема трехточечная (смотрите) с автотрансформаторной связью на сетку (схема Гартлея) и трехточечная с емкостной связью на сетку (схема Колпитца). Все они м. б. стабилизованы аналогичным образом включением Х_а или Х_с, В схемах Мейснера и Гартлея сопротивления Ι_α и 1_с м. §. лишь емкостные, если используется лишь один Х_а или Х_с. Если же в цепи сетки уже стоит емкостное Х_с(например гридлик), то Х_а м. б. взято или емкостным или индуктивным. В схеме же Колпитца Х_аи Х_с м. б. взяты лишь индуктивные при отдельном использовании, при наличии же Х_семкостного Х_а м. б. взято или емкостное или индуктивное. Ориентировочно их значения подсчитываются поф-лам, приведенным в таблице (на ст. 747—748), на практике их приходится подбирать. Если используют для стабилизации лишь Х_с емкостное в схемах Мейснера и Гартлея, то получают С. ч. гридликом, причем приходится подбирать не только утечку сетки, но и сеточный конденсатор.

Стабилизация м. б. осуществлена и с помощью дополнительно устанавливаемых в схему чисто активных сопротивлений. Приведем две схемы, указанные на фигуре 15 и 16. На фигуре 15 величину R можно взять такой, чтобы генерация лишь возникала.

В схеме же фигура 16 R колеблется от сотен до нескольких тысяч омов.

Существует наивыгоднейшее R_K для изменения напряжения накала и R для изменения напряжения анода. Так как важно выбрать для схемы такое значение R, которое давало бы удовлетворительную стабилизацию по накалу и аноду, то для этого приходится брать реличину R между R_K и R_a и ближе к R_K или R_a, смотря по тому, изменяется ли более резко стабильность по накалу или по аноду при различных значениях сопротивления Е.

Формулы для подсчета величин стабилизующих факторов для различных схем /по Ляв^дтяйну Bell Syst. J., 1932,7).

Стабилизация | Схема Мейснера !	Схема Гартлея | Схема Колпитца
При стабилиза- Li 1 Ции только Хс Сс=*Скн. “ХуЧ fTfea)	Cc-C«,.Ai[Li + LjAS_2MA] i Le LKv.Ci
При стабичиза- | ции только Ха j Са=Скн.	[Li+L2Aa_2MA] l„-lkh.c^ j 1
1 С => Сип· 1 1 4 ^кп.СкнЛ 1 При стабили- I | kt Lc Сс ) 1 зации Ха при < со с наличии Сс	1 _ 1 Г Li 4-L2A2 — 2M ΑΊ A2 La Cftf/.L J Cc La^Lo—2^ A2-Ll-L,A2-f2MA LC	I L-L*4:[i+(c-yj]

k—коэф. связи; Μ—коэф. взаимоиндукции:

L„=i_{1 +} L₂₊2M; А =

На фигуре 17 дана схема С. ч. по Фроми, основанная на фазировании. Если в схеме соблюдено условие

L₁C₁=L₂C₂=С (L + I/),

то сдвиг фаз почти исчезает (небольшой сдвиг фаз все же остается вследствие наличия паразитных связей, которые будут тем сильнее, чем короче волна).—Схема Кобзарева, дающая хорошие результаты вследствие устранения влияния гармоник, приведена на фигуре 18. Если

Фигура 17.

Фигура 18.

сложный контур, состоящий из трех параллельных ветвей, имеет собственную частоту ω, вторая ветвь настроена на частоту 2ω, а третья на частоту 3ω, то такой контур является активным сопротивлением как для основной частоты, так и для второй и третьей гармоник.

Двухтактные схемы м. б. стабилизованы в частности подбором гридликов у ламп или коэф-тов связи и т. д.‘, при этом асимметрия в схеме играет большую роль: при опытах на коротких волнах (~ 50 м) например получалось, что существуют наивыгоднейшие точки приключения проводов питания на катушках анода и сетки.—Схемы, у которых стабилизующим фактором являются активные сопротивления, несколько выгоднее например в том отношении, что дают возможность получить более широкую полосу стабильных частот. Особенно выгодна в этом отношении стабилизация гридликом, если емкость гридлика выбирается настолько большой, что она не м. б. наивыгоднейшей для какой-либо одной частоты из всей полосы стабилизуемых частот. При применении для С. ч. реактивных сопротивлений стабилизацию полосы частот можно получить лишь искусственным способом, объединяя например конденсатор контура со стабилизующим конденсатором общей осью вращения, т. ч. при изменении частоты изменится и стабилизующая емкость в нужную сторону. Наконец необходимо еще атметить, что смена ламп в случае их неоднородности иногда заметно изменяет частоту: после замены одной лампы другой иногда приходится менять величину стабилизующих факторов.

2) Механическая С. ч. Хотя перечисленные выше методы параметрической С. ч. дают возможность получить высокую стабильность частоты, все же применение пьезокварца для целей С. ч. позволяет получить при неустойчивом режиме питания столь большую стабильность частоты, которая еще не достигнута каким-либо другим методом. Однако это верно лишь при выполнении целого ряда условий, из которых основными являются: 1) наличие чисто осцилляторного режима и 2) как строгое постоянство расположения кварца между электродами держателя и взаимного расположения электродов (для чего используют специальные держатели), так и постоянство емкостей, тем или иным образом определяющих параметры цепи сетки лампового генератора. Стабильность частоты при применении пьезокварца повышается с уменьшением декремента затухания кварца.

К числу осцилляторных схем с механич. С. ч. помимо показанной на фигуре 10 принадлежит ряд других, в частности часто встречающихся на практике, как например показанные на фигуре 19 и 20.

Любая схема само-возбуждающегося лампового генератора, в к-ром пьезокварц заменяет один из контуров, может явиться примером осцилляторного режима. Однако возможны еще и схемы затягивания (фигура 21,22) или смешанные (фигура 23), которые обладают меньшей С. ч. Кроме того опасность генерации ча-

Фигура 20.

Фигура 21. Фигура 22. Фигура 23.

стоты, вовсе не стабилизуемой кварцем, и ряд других недочетов (смотрите ниже) делают эти схемы мало пригодными для уверенной работы, почему на практике они используются реже. Правда, эти схемы позволяют получить полезную колебательную энергию большую, чем чисто оспилляторные схемы, одйкко в таких условиях, помимо нагрева кварца и следовательно изменения частоты генератора, кварц быстро разрушается. Для таких схем последнее почти всегда имеет место при предельном приближе-нйи настройки анодного колебательного контура к собственной частоте кварца, если на анод лампы дано достаточно большое напряжение. К числу схем с чисто осцилляторным режимом относятся также схемы без явно включенных колебательных контуров, как на фигуре 24.

Пьезокварц для целей С. ч. применяется как различных срезов по отношению к осям кристалла, так и различной формы. Распространенными формами являются пластинки в виде прямоугольных параллелепипедов и дисков. Имеют применение также формы колец, цилиндров и стерженьков. Наиболее распространенными срезами являются: а) т. н. перпендикулярный, то есть когда плоскость пластинки или диска перпендикулярна к одной из элек-трич. осей, и б) т. н. параллельный, то есть когда плоскость пласте Л ^ 1 тинки или диска параллель-

Т _t Г. j i на одной из электрич. осей

ΐ Η I кристалла. Обычно в плас-

l J------? тинках или дисках для це-

Фигура 24. лей С. ч. возбуждаются продольные или поперечные колебания, хотя иногда в этих же целях используется эффект колебаний кручения или сдвига. В случае низких частот используется эффект продольных колебаний, в то время как для весьма высоких частот м. б. использован исключительно лишь эффект поперечных колебаний (по толщине) пьезоглзарцевых пластинок. Возбуждение пьезокварцевых пластинок или дисков на обертонах их собственных колебаний, что, вообще говоря, имеет смысл для стабилизации весьма высоких частот, не но лучил о должного распространения по причине значительных трудностей возбуждения и малой мощности колебаний. Однако существуют спецчадьные срезы, позволяющие легко возбудить кварцевую пластинку на 3-й, даже на 5-й гармониках. В современной радиотехнике пьезокварц в той или иной форме изготовляется лишь на волны длиннее 30 метров Причиной этому является трудность возбуждения пластинок с собственной волной короче 30 м, а также хрупкость таких пластин, которые в этом случае должны иметь толщину менее 0,3 миллиметров. В тех случаях, когда требуется получить С. ч., соответствующую волнам короче 30 м, прибегают к умножению (чаще всего удвоеншо) частот пьезокварцевого генератора. Для прямой стабилизации и возбуждения частот в диапазоне ультракоротких волн получили применение пластинки и диски турмалина, обладающего пьезоэлектрич. свойствами, аналогичными пьезокварцу. Благодаря большой механич. прочности (модуль упругости значительно больший, чем у кварца), меньшему волновому коэф-ту (в среднем 85 метров на 1 миллиметров толщины, в то время как у пьезокварца при перпендикулярном срезе 105 метров на 1 миллиметров, а при параллельном срезе до 150 метров на 1 миллиметров толщины) и некоторым другим свойствам (монотонность и прочие) пластинки турмалина позволяют применять их в практических условиях на волны до 2 метров длиною. Стабилизация как с помощью пьезокварца, так и с помощьео пластинок турмалина может быть достигнута непосредственно лишь при малых мощностях.

Обычные габариты пластинок пьезокварца при возбуждении колебаний по толгаине колеблются от 15x15 миллиметров до 30x30 миллиметров. С увеличением габаритов можно стабилизовать ббльшую мощность без опасности разрушения кварца. Так, при размерах 90 х 110 миллиметров для волн 3004-3 000 метров можно применять лампы с мощностью рассеивания на анодах до 200 W при обычной схеме, представленной на фигуре 10. В случае размеров пластинки кварца порядка 20x20 миллиметров для волн 304-300 метров наибольшее рассеивание энергии на аноде лампы допускается до 5 W. В лабораторных условиях применяются специальные схемы, срезы и формы поверхности кварцев, позволяющие получить мощность нескольких сот W при малых габаритах пластинки кварца и стабильности того же порядка,что и при малой мощности. Турмалинные стабилизаторы в виде дисков для волн 7^-20 метров имеют диам. 124-20 миллиметров в зависимости от типа генераторных ламп. Вме-те с понижением генерируемой волны и мощности лампы диам. диска уменьшается (для волн 1,84-4,0 метров диам. порядка 84-15 миллиметров), что вызывается необходимостью уменьшить емкости цепи «сетка—нить» лампы.

Применение для целей С. ч. при неустойчивом режиме питания камертона тоже может дать большую С. ч. Камертон для непосредственной стабилизации пригоден лишь для низких частот. В типичной для этого метода С. ч. схеме (фигура 25) камертон К закрепляется в стойке и возбуждается ламповым генератором, катушки которого снабжены сердечниками, расположенными около ножек камертона. Зависимость между электрическими и механическими колебаниями рассмотрена в работе Ватанабе. Величина собственных колебаний камертона определяется по ф-ле:

f ^ Р (Tflp ’

_где р—коэф., зависящий от материала (для стали например р=818,270), Я=³/₈ миллиметров, I—длина ветвей камертона от узловых точек в миллиметров, d— толщина· ветвей в плоскости колебаний. При изменении напряжения накала камертонного генератора на 10% изменение частоты (в сторо

ну уменьшения) получается в среднем 10 ⁵ своей величины; изменение анодного напряжения на 10% уменьшает частоту до 0,5· 10^_б основной величины. Однако подбором соотношений между цепями анода и сетки, постоянным смещающим напряжением на сетку, выбором соответствующего материала для камертона и тому подобное. можно стабильность частоты камертонного генератора в зависимости от напряжений питания значительно повысить (до миллионной величины). Так например, сталь дает лучшие результаты, чем ряд других сплавов (инвар, элинвар и тому подобное.), хотя по ряду других качеств (температурный коэфициент и др.), существенных при С. ч. от влияния иных факторов, сталь значительно им уступает. Подробное экспериментальное исследование камертонного генератора как эталона частоты произведено Дуе.

Для стабилизации фиксированных частот в пределах от нескольких kHz до сотен тысяч может применяться метод С. ч. помощью магнито-стриктивных стержней (смотрите Магнитосшрикгщя); типичная схема такой С. ч. дана на фигуре 26. Длина стержня в зависимости от частоты подбирается по ф-ле:

f—частота, Е—модуль Юнга и ρ—плотность материала. Для стержней из элинвара легко получают стабильность частоты при 10 %-ном изменении Е_а или Е_к порядка 10~⁴ основной величины. Величина стабильности зависит от ряда факторов, как то: величины магнитострик-тивного коэф-тастержня, величины связи стержня с контуром генератора, подбора параметров генератора, расположения катушек и силы поля подмагничивания и др. Обычно стержень закрепляется неподвижно в узле колебаний, ибо смещение его может заметно ухудшить стабильность ; наивыгоднейшим подбором ряда факторов можно добиться т. о. стабильности до 10^-5 своей величины. б) С. ч. при неустойчивости нагрузки. Возможны два вида связи нагрузки с ламповым генератором: через контур последнего и через лампу. В зависимости от того или иного вида связи существует ряд схем устранения влияния нагрузки на частоту. При связи нагрузки с контуром лампового генератора простейшая схема защиты изображена на фигуре 27, где параллельно нагрузке Ζ_β, которая приключается автотрансформаторно к колебательному контуру, включается активное сопротивление R, малое сравнительно с сопротивлением Ζ_Η. Но этот способ не является удовлетворительным, т. к. при нем не смогут быть в достаточной мере скомпенсированы изменения реактивных составляющих Ζ_β. Более действительным средством является установление между нагрузкой и генератором буферного каскада, указанного на фигуре 28, причем мощность последнего обычно не больше мощности возбудите-

Фигура 27.

ля. Буфер является защитой, так как: 1) сеточный ток сведен к нулю и 2) приняты меры к устранению влияний колебаний его сопротивления в анодной цепи. Первое достигается с помощью батареи смещения, которая дает на сетку лампы буфера отрицательное напряжение, большее, чем переменное напряжение, поступающее от возбудителя. Действие же анодной нагрузки устраняется при помощи нейтродинного конденсатора (на схеме внизу) С или для той же цели используют экранированную лампу.

При связи нагрузки непосредственно на лампу генератора можно указать ряд схем С. ч. (фигура 29—31). Как указывалось, С. ч. является здесь гарантией того, что частота будет устойчива и ‘при изменениях нагрузки. Но полная компенсация влияния нагрузки была бы лишь тогда, если бы Ζ_β было чисто активным и если бы изменения Ζ_β не были больше, чем изменения внутренних сопротивлений лампы при изменениях режима питания; последнее обычно соблюдается. Реактивное же сопротивление «сетка—нить» лампы нагружающего каскада в значительной степени определяется величиной нагрузки анодной цепи этого каскада благодаря наличию сравнительно большой емкости «сетка—анод». Для уменьшения этой емкости применяют экранированную лампу или устанавливают нейтродинный конденсатор. Сопротивление R₀ в схеме фигура 30 берется доста-

Фигура 31.

точно большим (сотни тысяч Ω), чтобы не создавать шунта для контура. С небольшой доли этого сопротивления R (порядка нескольких тысяч Ω) подается напряжение к сетке следующего каскада. Такая схема пригодна лишь в тех случаях, когда ламповый генератор используется как гетеродинный волномер или в других аналогичных случаях, т. к. отбираемая от него мощность мала; зато эта схема дает очень хорошие результаты в смысле защиты частоты от влияния нагрузки. Представляет интерес схема Доу (фигура 31), в которой использована двухсеточная лампа, а ламповый генератор построен по схеме Колпитца, причем в качестве анода используется вторая сетка лампы; нагрузка включается между второй сеткой и анодом лампы. В промежутке между этими электродами будет про-ходить часть общего фг“ Λ электронного потока, а следовательно будут и колебания напряжения между этими электродами.

Нагрузка может сказываться лишь через емкость «вторая сетка—анод», поэтому для устранения влияния этой емкости используют или нейтродинный конденсатор С_и или пятый электрод в лампе, устанавливаемый в промежутке «вторая сетка— анод». Напряжения, подаваемые на вторую сетку и на анод лампы, должны подбираться, чтобы избежать их влияния на частоту генератора.

В случае камертонных генераторов для уменьшения влияния изменений нагрузки применяется метод акустической связи. В камеру с камертоном помещают микрофон, к-рый действует на усилитель и далее по назначению. Здесь микрофон в обратную сторону уже не действует и между контурами отсутствуют электрические обратные связи. Если необходимо уменьшить специфик микрофонный шум, то используют специальные фильтры. Такого рода метод уменьшения влияния нагрузки следует применять лишь в случае требований весьма большой С. ч.

5. С. ч. при изменении темп-ры. Изменение частоты лампового генератора при изменении 1° деталей его схемы на 1° может в отдельных случаях доходить до 200-У300· 10“⁶ от основной частоты. Для генераторов, стабилизованных кварцем, это изменение порядка ЗО-уЮО· ИГ⁶ и для магнитостриктивных генераторов с элин-

варовыми стержнями Ю-МБ-Ю^-6. В маломощных генераторах изменение t° деталей происходит исключительно при изменении t° окружающей среды. В мощных ламповых генераторах нагревание деталей схемы может происходить вследствие активных потерь при наличии больших токов, циркулирующих в контуре и других частях схемы. Наиболее актуальной проблемой является устранение влияния колебаний внешней ί°, т. к. мощные задающие ламповые генераторы в настоящее время строятся в меньшем количестве и t° внешней среды более неустойчива и изменяется более резко, чем t° от нагревания токами. В методике устранения влияния t° на частоту существуют два направления: 1) устранение самой причины, то есть сохранение постоянства окружающей ί°, и 2) способы компенсации, заключающиеся в том, что детали схемы генератора- устраиваются неизменяемыми от t° или такими, чтобы изменения различных параметров при нагревании изменяли частоту в противоположных направлениях, так что в итоге совместного изменения частота лампового генератора оставалась бы постоянной. Первые способы в основном применяются для обеспечения постоянства частоты механически стабилизованных генераторов; вторые способы предпочтительнее применять для обыкновенных генераторов. а) Обеспечение постоянства внешней t° достигается применением способов заключения всего генератора или отдельных цепей в термостат (смотрите) с автоматич. регулировкой t°. Современные термостаты составляют из нескольких слоев тепловой изоляции, содержащихся внутри термостатической камеры, затем металлич. распределителя тепла и нагревающей обмотки (электрич. печки). Тепловая изоляция стенок камеры подбирается обычно с таким расчетом, чтобы промежуток времени, в течение которого нагревающие элементы находятся в действии, был наименьший. Однако скорость нагревания должен быть не слишком велика, дабы имело место равномерное повышение t° во всех точках камеры. Вообще необходимо стремиться к тому, чтобы градиент t° в пределах камеры был возможно меньше, для чего форма камеры должен быть в виде шара, цилиндра или куба. Нагревающие элементы размещаются по всей внутренней поверхности камеры. Для того чтобы колебания t° внутри термостата около среднего значения были минимальны, материалы обычно берутся в следующей комбинации: 1) наружная камера из дерева, пертинакса или аналогичного материала; 2) далее слой изолирующего материала в виде войлока и тому подобное.; 3) слой воздуха; 4) распределитель тепла в виде медной сетки или цилиндра, на к-ром равномерно распределяется слой асбеста с нагревающей сетью; 5) далее слой теплопроводящего материала (алюминий, медь и тому подобное.); 6) затем слой воздуха и наконец 7) объект, t° которого необходимо поддерживать постоянной. Степень колебания t° около ее средней величины зависит от чувствительности и постоянства работы применяемого терморегулятора. В настоящее время применяются: ртутно-контактные и биметаллич. терморегуляторы. Предложены также терморегуляторы в виде чувствительного мостика Уитстона, одно плечо к-рого, помещаемое внутри термостата, представляет сопротивление, величина которого сильно зависит от ί°. При изменении t° равенство плеч нарушается, что вызывает ток, включающий реле, к-рое в свою

Ртуть Фигура 32.

очередь замыкает цепь нагревателя. Наиболее широкое применение получил первый тип терморегуляторов как весьма чувствительный и надежный в работе. Применяемый тип терморегулятора помещается внутри термостата око-ловнутренней или внешней поверхности распределителя тепла, который обычно представляет хорошо теплопроводящий цилиндр (медный, алюминиевый и тому подобное.). Рабочая точка ^выбирается т. о., чтобы удовлетворить двум противоположным условиям: а) чем выше t° внутри термостата, тем надежнее его работа и б) чем меньше t°, тем меньше термомеханич. деформации. Поэтому рабочая точка берется обычно между +46 и +60°. Поскольку в условиях практики t° помещения не превышает +40°, то следовательно регулирование f внутри термостата не будет нарушено; чрезмерное же повышение окружающей термостат темп-ры может сделать терморегулятор бесполезным; поэтому выбор рабочей точки играет существенную роль. Ординарный термостат может поддерживать постоянство t° с точностью лишь до 0,1°. Для поддержания постоянства t° с большей точностью прибегают к двойному термостату с двумя терморегуляторами, расположенными по одному в каждом из них. В этом случае внешний термостат поддерживает Г с точностью до 0,1°, а внутренний может поддерживать t° уже с точностью до 0,01°. Для повышения чувствительности ртутных терморегуляторов их делают из двух слоев жидкостей. Первый слой из а, расширяющегося сильнее ртути, и второй слой из ртути, служащей для замыкания цепи тока.Простейший вид такого термр-регулятора представлен на фигуре 32. В качестве электродов, осуществляющих контакт, применяются тонкие платиновые проволочки, впаиваемые в сосуд терморегулятора. Для увеличения долговечности работы терморегулятора ток, прерываемый последним, должен быть весьма мал (не больше нескольких μΑ). Поэтому обыкновенно терморегулятор разрывает и замыкает цепь нагревающей обмотки через систему реле. В качестве первого реле в таком случае служит маломощная трехэлектродная лампа, причем терморегулятор непосредственно разрывает цепь сетки лампы; для уменьшения тока сетки обычно дается большое отрицательное смещение. В анодную цепь электронного реле включают механич. реле, например типа телефонных, контакты которого замыкают уже цепь нагревателя, помещенного внутри термостата. Схема питания терморегулятора, применяющаяся на передатчиках НКСвязи, снабженных термостатическими устройствами, изображена на фигуре 33, где Тр—терморегулятор, Т—термостат, Н—нагревающая обмотка, Л—контрольная лампочка.

При использовании биметаллич. терморегуляторов, основанных на свойстве пластинок иа биметалла изгибаться при изменении t° и тем самым могущих соответственно замыкать и размыкать контакт цепи тока нагревателя, трудно получить такую чувствительность к изменениям ί°, какую получают помощью ртутного терморегулятора. Этим обстоятельством определяет-

€я возможность применения биметаллич. терморегуляторов лишь в случаях грубой регулировки t°. При применении термостата требуется несколько часов времени на установление 1° во всех точках внутри термостата после включения нагревателя. Последнее обстоятельство делает термостат применимым лишь в ограниченном числе случаев. Поэтому в.последнее время особое внимание уделяется различным компенсаторам темп-рных влияний. б) Методы компенсации. Частота лампового генератора изменяется от t° в основном вследствие изменения нагрева параметров колебательного контура. Темп-рный коэф. по частоте α_ω лампового генератора

1 do)

°^{ω =} ω ‘ ~df

выражается через темп-рный коэф. параметров контура и др. следующим образом:

α_ω=а — - (a_L + а_с),

где a_L—темп-рный коэф. катушки самоиндукции контура, а_с—темп-рный коэф. конденсатора контура и а—темп-рный коэф., учитывающий все другие параметры, к-рый обычно мал по сравнению с a_L и а_с. Чтобы частота лампового генератора была неизменна при изменении t°, нужно, чтобы

^а~ (^αι + ^ас)=0.

Такое соотношение можно получить, подбирая величину любого из темп-рных коэф-тов и допустив произвольность в двух других, или сделать одновременно малыми по крайней мере <2_/у и а_с, тогда равенство выполнится приближенно. Отсюда вытекают следующие способы компенсации: 1)изготовление катушки или конденсатора контура с малыми темп-рными коэфи-циентами и 2) изготовление катушки или конденсатора с регулируемыми в достатбчных пределах темп-рными коэф-тами. В настоящее время разрешена как та, так и другая задача, причем решение второй задачи в основном решает и первую, так как в регулировании темп-рного коэф-та предусматривают и возможность регулировки на нуль. При изготовлении конденсатора с регулируемым темп-рным коэф-том нужно иметь в виду, что для обычного плоскопараллельного конденсатора (или цилиндрич. с большим радиусом цилиндров) темп-рный коэф. конденсатора выражается т. о.:

где а₈—темп-рный коэф. активной площади конденсатора, a a_d—темп-рный коэф. промежутка между пластинами конденсатора. Вопрос сводится т. о. к регулировке a_s или a_d. В случае двух параллельно соединенных конденсаторов €_г и С2 с темп-рным коэф-том а_г и а₂ темп-рный коэф. общей емкости, равной Сi + C₂₉ будет:

„ _ ^aiC -fа₂Сг ^{0 =} C₁ + C₁

В этом случае а₀ может регулироваться через или а₂. Отсюда является возможность построить конденсатор с регулируемым а_с (фигура 34). Здесь к переменному конденсатору обычного типа добавляется одна (или две) пара пластин (пунктир), к-рую можно назвать регулятором. Одна пластина регулятора крепится на общей оси подвижной системы пластин, другая же крепится на элинваровом стержне. Т. к. последний при нагревании почти не расширяется, сравнительно с подвижной осью конденсатора,

то расстояние между пластинами будет при повышении i° увеличиваться и емкость их будет уменьшаться, у основной же части конденсатора емкость обычно увеличивается при нагревании. Если увеличение емкости основных частей будет меньше, чем уменьшение емкости регулятора, то весь конденсатор будет иметь отрицательный темп-рный коэф., что обычно желательно для компенсации положительного темп-рного коэф-та катушки. Перемена местами пластин регулятора дает возможность регулировать положительный температурный коэф. всей системы.

Существуют и другие типы конденсаторов с регулируемым температурным коэф-том.

Для построения катушки самоиндукции с регулируемым темп-рным коэф-том можно ‘использовать принцип вариометра (смотрите) или действие короткозамкнутого витка. В первом случае катушка устраивается сдвоенной с общим коэф. самоиндукции:

Фигура 34.

L=L₁ + L_i±2M.

Устанавливая катушки L_x и Ь₂ (фигура 35) в специальном держателе, к-рый по желанию при нагревании сближает их или удаляет одну от другой, мы получим изменение самоиндукции в нужном направлении. Т. к. эбонит 1 имеет значительно больший коэф. расширения, чем элинвар 2, при нагревании катушки будут сближаться. Но если вместо эбонита поставить элинвар, а вместо элинвара эбонит, то катушки будут раздвигаться при повышении темп-ры. Вместо одной из катушек можно поставить коротко-замкнутый виток, тогда самоиндукция другой катушки будет изменяться при приближении или удалении короткозамкнутого витка. Вообще температурный коэф. катушки самоиндукции зависит от темп-рного коэф-та каркаса и намотки и от соотношения ее геометрии, размеров. Является возможность построить однослойную цилиндрич. катушку с заданным темп-рным коэф-том, подбирая указанные величины. Температурный коэф. такой катушки подсчитывается по ф-ле:

Фигура 35.

ai + kcij}

«Ζ=2α--ϊ+hT’

где а—темп-рный коэф. материала проволоки намотки (в большинстве случаев медь), а_ь— темп-рный коэф. расширения каркаса по длине, a_R—то же, но по радиусу, и h=~. Ф-ла справедлива, когда удлинение намотки и увеличение ее размера строго следуют за расширениями каркаса, что предъявляет ряд конструктивных требований к такой катушке. Многослойную катушку с заданным темп-рным коэфи-циентом трудно построить по этому же принципу, т. к. трудно учесть упругие и неупругие деформации в намотке. Переменный конденсатор, у которого темп-рный коэф. сохраняется при любом угле поворота подвижной системы, может дать темп-рную компенсацию в широком диапазоне частот; если это не имеет места, то компенсация возможна лишь на одной определенной частоте. После включения лампового генератора в течение нек-рого промежутка времени частота изменяется в одну сторону. Это происходит отчасти от прогревания электродов лампы и прилежащих к ней частей, гл. обр. цоколя. Для более быстрого установления частоты следует освободить лампу от цоколя. В случае пьезокварцевой С. ч. компенсация возможна за счет конструкции держателя кварца, при изменении t° изменяющего (в пределах долей миллиметров) зазор между кварцем и электродом и тем самым компенсирующего изменение частоты кварца, вызванное изменением его t°. Уменьшение темп-рных влияний на частоту пьезокварцевого генератора достигается также применением пьезокварца в форме колец, вырезанных плоскостью параллельно электрич. оси.

В этом случае темп-рный коэф. системы м. б. сведен до 10”⁶ на 1°. Темп-рный коэф. пластинок и дисков из пьезокварца, вырезанных плоскостью перпендикулярно к электрич. оси кристалла, вместе с системой держателя обычно 30-^-100 · 10~⁶ на 1°. Темп-рный коэф. в системе держателя существенно зависит от последнего, то есть от величины изменения зазора «кварц— электрод». Изменение зазора тем больше изменяет частоту лампового генератора с кварцем, чем меньше зазор.

6. С. ч. при влиянии других факторов. Другими факторами, влияющими на С. ч., являются в первую очередь: атмосферное давление, влажность и смена генераторных ламп. Получение при помощи пьезокварца или камертона стабильности частоты до 1(Г⁶ является при современном состоянии техники С. ч. вполне достижимым. Уже созданы генераторы эталонных частот с устойчивостью даже до 1(Г⁷ от основной частоты. Такого рода эталоны (лаборатория Белла в США и др.) по точности превосходят лучшие астрономии, часы-маятники и находят применение даже в обсерваториях. В такого рода эталонах атмосферное давление и влажность поддерживаются постоянными путем помещения генераторов или основных его элементов под колокол воздушного насоса, автоматически поддерживающего постоянное давление. Практикуется помещение объектов в запаянные стеклянные баллоны, откуда воздух эвакуируется. Для уменьшения влияния расстройки цепей применяют ненастроенные цепи генератора. В целях повышения стабильности частот при применении пьезокварца надлежит иметь в виду следующее: небольшое смещение пластинки кварца между электродами или электродов между собой ведет к изменению частоты лампового генератора. Это последнее тем больше, чем больше непараллельность граней и электродов и чем меньше зазор между электродами и кварцем. Последним обстоятельством пользуются иногда для чувствительной регулировки частоты лампового генератора. При весь- | ма малых зазорах (несколько десятых миллиметров) не- j большое смещение кварца между электродами даже на 1 миллиметров может изменить частоту лампо- | вого генератора до 0,05%. При настройке анод- I ного контура лампового генератора, близкой к I резонансу с собственной частотой колебаний | пьезокварца, изменение частоты при смещении | кварца между электродами м. б. еще больше. ¹ Вышеупомянутое положение делает держатели ! с подвижными электродами мало пригодными с _;точки зрения С. ч., поскольку постоянство· за- | зора и положение кварца между электродами должно быть обеспечено. Здесь существенную ! отрицательную роль также играют возникаю- [ щие между кварцевой пластинкой, при коле- ¹ банйях последней, и электродами держателя I стоячие воздушные волны. Если число полуволн укладывается в этом зазоре целое число ;

раз, то реакция поля принимает большие размеры, что сильно увеличивает декремент затухания пластинки кварца.

Это последнее ведет к нестабильности частоты лампового генератора и м. б. причиной срыва стабилизации колебаний или даже возбуждения лампового генератора. Следует иметь "также в виду, что расстройка анодного колебательного контура существенно может изменить С. ч. лампового генератора, стабилизованного пьезокварцем, особенно вблизи резонанса с собственной частотой колебаний кварца. Это последнее обстоятельство может быть существенно уменьшено путем применения в качестве генераторных ламп с экранированным анодом. При применении пьезокварца для С. ч. следует обращать внимание на то, чтобы у последнего отсутствовали побочцые частоты, близкие к заданной. Поскольку кристаллическая пластинка, диск или другая форма представляют собой сложную колебательную систему, имеющую ряд комбинированных колебаний, то естественно, что каждая пластинка имеет свою особую электрич. характеристику. Пьезокварцевая пластинка, ограниченная плоскостями, лежащими под определенными углами к осям, должна реагировать на большое число основных и гармонии. частот (т. н. резонансны е частот ы). Из них лишь небольшое число частот дает напряжение обратного пьезоэлектрич. эффекта, достаточное для возбуждения лампового генератора в осцилляторном режиме. Между этими частотами, срезом и размерами кварца существует определенная связь. Т. о. понятно, что получение монотонных пластинок представляет результат целого ряда серьезных производственных и испытательных процессов. Пластинка монотонная при данной t° может оказаться многочастотной при изменении t°. К таким же результатам может привести изменение ряда других условий, включая и параметры схемы. Основными условиями получения монотонных пластинок являются надлежащий срез по отношению к осям, плоскопараллельность граней, моно кристалличность, определенное соотношение между размерами и ряд др.

В целях повышения С. ч. предложены схемы с т. н. смешанной стабилизацией, состоящей в одновременном использовании методов механич. стабилизации помощью пьезокварца и параметрической (фигура 36). В случае камертонного генератора надлежит применять магниты с большой продолжительностью намагничивания, поскольку размагничивание вызывает увеличение частоты генератора. Следует иметь в виду, что влияние атмосферного давления здесь в среди, порядка3· КГ® при изменении атмосферн. давления pia 10ммИ&. Существенную роль также играют изменения механич. связей между камертоном и окружающими его элементами. Влияние смены ламп здесь порядка 5-10 “. Устранить эти влияния полностью невозможно, однако ослабить эти влияния можно путем применения ламп с идентичными характеристиками. В отношении упомянутых здесь факторов, их значимости и величин аналогичное положение имеет место и у магнитостриктивного генератора.

7. С. ч. мощного генератора. Все перечисленные выше методы С. ч. лампового генера

тора эффективны лишь при малой колебательной мощности лампового генератора. Для получения С. ч. лампового генератора большой мощности обычно прибегают к постороннему возбуждению. В таком случае возбудителем служит маломощный ламповый генератор, стабилизованный способами, указанными выше. В связи с появлением специальных мощных ламп, позволяющих получать усиление мощности в коротковолновом диапазоне частот, метод получения С. ч. лампового генератора большой мощности получил применение и здесь. Предложен также метод С. ч. лампового генератора большой мощности путем синхронизации маломощным генератором, стабилизованным указанными выше способами. Сущность этого метода состоит в следующем: если на генератор, создающий колебания с частотой f₀, действует внешняя периодич. сила с частотой f_l9 причем разность невелика, то внешняя сила «навязывает» генератору свою частоту f_l9 и в системе происходят колебания только с частотой /д. Область, в которой происходят колебания только с частотой внешней силы, называется областью захватывания, или синхронизации. Ширина этой области Δf связана с амплитудой внешней силы а и амплитудой А собственных колебаний в генераторе соотношением:

где к—коэф., зависящий от режима генератора и способа введения внешней эдс. При введении внешней эдс непосредственно в контур генератора к может быть близок к единице. Т. о. если располагать маломощным ламповым генератором со стабильной частотой и ввести эдс от этого источника в цепь более мощного лампового генератора, то таким путем можно осуществить С. ч. последнего. Применяя две такие ступени, можно получить стабильную частоту при мощности оконечного генератора более 1 kW при достаточной ширине полосы захватывания. Для ослабления обратного воздействия захватываемого генератора на захватывающий целесообразно применять первый генератор с частотой, вдвое меньшей, чем частота мощного генератора, притом с последующим удвоением частоты. Этот метод особенно существенен для С. ч. существующих нестабили-зованных .радиостанций, поскольку он не требует никакой переделки в схеме станции. Существенное преимущество здесь еще в том, что т. о. уменьшается многокаскадность передатчика. Для С. ч. мощных ламповых генераторов в диапазоне ультракоротких волн предложен также метод, состоящий в применении длинных линий. Можно показать, что на расстояниях от конца линий, равных нечетному числу четвертей длины волны, линия представляет собой сопротивление (входное сопротивление), эквивалентное параллельному колебательному контуру. Затухание такой линии, особенно если она выполнена в виде коаксиаль-но расположенных труб, весьма мало. Эти обстоятельства позволяют использовать, по аналогии с кристаллом кварца, длинную линию для С. ч. На фигуре 37 и 38 представлены простейшие схемы стабилизации при помощи длинных линий. Однако естественно, что С. ч. здесь значительно меньше, чем при использовании кварца, в первую очередь в связи со значительно большим декрементом. Темп-рная компенсация и электрич. защита играют здесь суще ственную роль. К числу других недостатков этого метода следует отнести значительное понижение колебательной мощности, возможные перескакивания частот при волнах меньше 5 метров и тому подобное. Для уменьшения габаритов длинной линии последнюю применяют в свернутом виде, что несмотря на всевозможные предосторож-

Фигура 37. ФИГ. 38.

ности ведет к увеличению затухания, а следовательно к понижению стабилизующего эффекта. Предложен также способ С. ч. мощных ламповых генераторов путем специальных регуляторов частоты, регулирующих параметры колебательной системы как электрическим, так и механич. путем. Принцип этот состоит в следующем (фигура 39). Параллельно емкости С колебательного контура генератора включен переменный конденсатор С_г, пластины которого вращаются с одинаковой скоростью двумя отдельными моторчиками. В этом случае емкость С_г остается постоянной. Если одна пластина начнет отставать, то емкость С_г изменится. Следовательно если воздействовать на скорость вращения пластин, то можно поддерживать частоту колебаний постоянной. Такое воздействие производится след. обр. На сетку детекторной лампы V_± подается напряжение как от стабилизуемого генератора, так и от нек-рого маломощного стабилизованного генератора G. Биения частот стабилизуемого и стабилизованного генераторов поступают после выпрямления и фильтрации на сетку второй детекторной лампы F₂, после чего получается пульсирующий постоянный ток, управляющий реле R, к-рое отрегулировано на ток соответствующей величины. Пусть из-за нестабильности генератора биения изменяются. В этом случае изменится ток в

анодной цепи второго детектора. Положение якоря реле изменится, и через соответствующий электромагнит М_г или М₂ пойдет ток, в результате чего сила торможения пружин на моторчик изменится; это приведет к изменению скорости вращения одной Цз пластин конденсатора C_i9 что в свою очередь восстанозит частоту генератора до нормальной.—Существуют также и другого типа регуляторы частоты. Ис-торич. интерес представляет способ магнитной С. ч. Сущность этого способа, основанного на явлении магнитного насыщения, состоит в применении железа как средства для управления колебаниями. По мере приближения к насыше-

нию магнитная проницаемость железа падает, в связи с чем надает самоиндукция катушки, окружающей сердечник. С. ч. по этому способу заключается в том, что уменьшение частоты лампового генератора вызывает уменьшение тока насыщения специального каскада; благодаря этому получается повышение магнитной проницаемости сердечника, а следовательно и увеличение самоиндукции колебательного контура. Неприятным обстоятельством при этом способе является зависимость самоиндукции от амплитуды тока, что в частности приводит в цепях с железными сердечниками к сложным формам кривых тока. Потери в железе зависят от материала, его толщины и частоты тока. Для охлаждения сердечников их погружают в масло.

8. Оценка различных cnocojOB С. ч. Вообще говоря, оценить различные способы С. ч. чрезвычайно трудно на данном этапе развития техники С. ч. (1932 г.). Почти каждый из способов в отдельных случаях практики в зависимости от требований (мощность генератора, стабильность, диапазон частот и прочие), предъявляемых к возбудителю, имеет свои преимущества и недостатки гГо сравнению с другими способами. Практика показала, что в тех случаях, когда требуется С. ч. выше 1(Г⁵, механич. методы стабилизации (пьезокварц или камертон) находятся вне конкуренции. Однако, как это было .подчеркнуто выше, требуемые в этом случае условия подчас осуществимы не легко. Все же здесь при осуществлении всех требуемых условий можно достичь стабильности частоты до 1(Г⁷ на длительный промежуток времени. В тех случаях, когда можно ограничиться стабильностью ниже 10"⁵, выбор того или другого метода С. ч. определяется требованиями, предъявляемыми к ламповому генератору. Так, для диапазона звуковых частот, если можно ограничиться стабилизацией нек-рых (фиксированных) частот, то применение метода стабилизации камертоном является вполне целесообразным. При частотах выше 5 kHz можно прибегать к одному из известных способов умножения частоты. В тех случаях, когда надлежит стабилизовать широкий диапазон звуковых частот, возбуждаемых ламповым генератором, применение одного из методов параметрич. С. ч. является единственно возможным. Для частот надтональных (до 100 kHz) при фиксированных значениях частот можно с успехом применять методы стабилизации магнитостриктив-ными стержнями. При требованиях же стабилизации широкого и непрерывного диапазона частот опять-таки надлежит применять методы параметрич. стабилизации. Для частот выше 100 kHz при непрерывном и широком диапазоне частот остается использовать методы параметрич. стабилизации. При фиксированных частотах до последнего времени пьезокварцевая стабилизация считалась совершеннее и эффективнее параметрической. Однако теперь в связи с прогрессом методов параметрич. стабилизации практика констатировала ряд случаев, когда применение параметрич. С. ч. оказалось эффективнее пьезокварцевой. Неудобство механических методов С. ч. в частности выражается в том, что для каждой рабочей частоты приходится иметь свой отдельный осциллятор, что часто создает трудно преодолимые затруднения. Если требуется получить весьма стабильные частоты в узком диапазоне, то иногда прибегают к модуляции возбудителя с фиксированной частотой (например с пьезокварцевой стабилиза цией) помощью генератора с непрерывным диапазоном звуковых частот, стабилизованных параметрически. Путем выделения одной из боковых частот модулированного возбудителя нетрудно подсчитать, что м. б. получена любая частота в пределах данной полосы со стабильностью, мало отличной от стабильности частоты возбудителя. Для диапазона частот ультракоротких волн применение получили лишь методы стабилизации фиксированных частот. Наиболее простым является способ С. ч. помощью кристаллов турмалина. Однако чрезвычайно малая колебательная мощность при отсутствии достаточно эффективных методов усиления мощности в диапазоне ультракоротких волн вынуждает часто прибегать к методам умножения частоты стабильных генераторов большей мощности коротковолнового диапазона. Недостатком этого последнего метода являемся многокаскадность такого передатчика, чрезвычайно усложняющая и удорожающая эксплуатю и стоимость, а также требую цая обслуживающего персонала более высокой квалификации. Небольшой еще опыт применения методов Q. ч. генераторов большой мощности (длинными линиями. методом захватывания, специальными механич. регуляторами и тому подобное.) не дает достаточных материалов для практич. оценки последних.

Лит.: Асеев, Методы стабилизации частоты лампового генератора, Л., 1932; Кобзарев Ю., О неустойчивости частоты ламп, генератора, «Вестник эл-ки»,М.—Л., 1931; Титов Н.и Вейнберг А., К стабилизации частоты гетеродина в широком диапазоне частот, «Журн. прикл. физ.», М.—Л., 1930, в 3, стр. 37; Л а з а р е в В., Неустойчивость частоты в ламповых генераторах и их стабилизация, там же, 1929, т. 6. вып. 1; Рамлау, Исследование метода стабилизации генератора при помощи отд. эдс, «ТиТбП», Н.-Новгород, 1928, т. 9, в 50. стр. 514; Ш ем б ель, Компенсир. генераторы, «Журн. технич. физ.», 1931, в 4 и 6; Смирнов, Стабилизация частот на основе магнитостриктивных колебаний, «Техника радио и слабого тока», М., 1932, вып. 3; Мало в, Магнитостриктивные колебания, их применение, «УФН». М.—Л., 1929, вып. 6; Какурин, Исследование пьезокварцевых осцилляторов, «Вестник эл-ки», М.—Л., 1930. в 4 и 5; Кобзарев, Кварцевые осцилляторы, «Вестник теор. и эксперим. эл-ки», М., 1928, в 10; Вейнберг А. и Т и т о в Н., О стабильности частоты пьезокварцевых осцилляторов, «Журн. прикл. физ.», М.—Л. 1929, вып. 5. стр. 75; В ейнберг А. Пьезокварц с минимальным темп-рным коэф-том, «За реконструкцию эл.-связи», М., 1931, в 5, стр. 35; его же, Причины нестабильности частот радиостанции, «Техника связи», М., 1932, б. 9—10, стр. 47; Зегебарт, Термостаты с ртутным терморегулятором, там же, М.; 1932, в 8, стр. 41; Шембель, О влиянии высших гармоничесьих на устойчивость частоты лампового генератора, «Журнал технической физики», М., 1932. в 9—10, стр. 1011; Cady, Bibliography on Piezoelectricity, «Ргос. of the Inst, of Radio Eng.», N. Y., 1928, v. 16, p. 521; Proniy, Presentation d’un ondometre-hbtbrodyne, «L’onde electrique», P., 1925, t. 4, p. 433; E dgeworth, Frequency Variations of Thermionic Generator, «Journal of the Institution of Electrical Engineering», N. Y., 1926, v. 64, p. 315, 349; Krvlof f N. et Bogol i u b о f f N., «CR», 1932, t.194. p. 957; Martin, Phil. Mag., L., 1927, v. 4, p. 922; Stecker, tiber die Abhangigkeit der Frequenz des Roh-rensenders von E_a und Eh, «Jahrb. d. drahtl. Teleg. u Telephone», B., 1923, B. 22, p.244; H a n d e 1, ibid., 1931. 38, H. 4, p. 129; David, «L’onde blectr.», P., 1931, t. 10, p. 233; Gunn, A New Frequency Stabilized Oscillator Svstem, «Froc. of the Inst, of Radio Eng.», N. Y., 1930, v.9; Miller and Andrews, A Constant Frequency Oscillator, «Rev. of Scient. Instruments», L., 1930;

Mallet, Frequency Stabilization of Valve Oscillator, «Journ. of the Inst, of the Electr. Eng.», L., 1930, v. 68, p. 575; H u n d, Uses a. Possibilities of Piezoelectric Oscillators, «Proc. of the Inst, of Radio Eng.», N. Y., 1926, v. 14, p. 447; Cr о ss ley, Piezoelectric Crystal-Controlled Transmitters, ibid., 1*927, v. 15, p. 9; Jam met, Stabilisations de frequence, piezoelectriques pour emme-teurs aux ondes courtes, «L’onde blectr.», P., 1928, t. 7, p. 63; Pierce, Magnetostriction Oscillators, «Proc. of Am. Acad.», 1928; v. 63, p. 1; Harrison, Push-pull Piezoelectric Circuits, «Proc. of the Inst, of Radio Eng.»,N. Y, 1930, 1, p. 95; W e s t m a n n, Frequency Stability bv Magnetostriction Oscillators, «QST», Hartford, 1928, 12, p. 21; D у e, The Valve-Maintained Tuning-Fork as a Precision Time-Standard, «Proc. of the Roy. Soc.», L.,

1923,v. 103, р.241; М arti n, Zome Possibilities and Limi-tations in Common Frequency Broadcasting, «Proc. of the Inst, of Radio Eng.», 1927, v. 15, p. 213, Gertu H a-n e m a n n, Moderne qnar7gesteuerte Gleiehwellen-Sender, «ElektrischeNachrichte-Technik», B., 1931, В 8, H.3; L 1 e* w e ] 1 у n, «Proc. of the Inst, of Radio Eng.», N. Y., 1931, v. 19, p. 2063; Conklin, ibid., 1931,v. 19, p. 1918; Matteuni, L Έ let» roieenica, P., 1932, v. 15. p. 121;

I) о w, «Proc. of the Inst, of Radio Eng.», N. Y., 1931, у 19, p. 2095; Martin, *Phys. Ztsohr.», Lpz., 1932, в 6, p. 239; Norrraan, «Proc. of the Inst, of Radio Eng.», 1932, v. 11, p. 1715; M a r r i s о n, ibid., 1929, v. 17, p. 1103; Watanabe, «Jahrb. d. Drahtl. Te-legraphie u. Telephonie», B., 1928, B. 32, в 4; V i n c e n t, «Proc. of the Phys. Soc.», L·., 1929, v. 44; Kibitz, «Telegraphen- u. Pernsprechtechnik», B., 1 932, Heft 9, p. 235; P e t r z i 1 к a, «Annalen der Physik», Lpz., 1932,

B. 15, /, p. 72; В r u s c a u, «L’onde 6Lctr.», P., 1932,

t. 11, в 1 29, 296; Kusunos e,«Proc. of thelnst. ol Radio Eng.», N. Y., 1932, p. 310; M а с к i η η о n, ibid., 1 932, y. 11, p. 1689; Marrison, ibid., 1 928, 7, p. 976; Grosshkowski, «Przegl^d Radiotechniczny», 1933, Rok 11. 1—2. А. Вейнбгрг и В Смирнов.