П ринцип действия релаксационного генератора на тиратроне

Принцип действия генератора состоит в следующем. При включении источника постоянного напряжения конденсатор заряжается через сопротивление R. Сопротивление тиратрона при этом очень большое. Когда напряжение на конденсаторе достигает напряжения зажигания, тиратрон зажигается, сопрот ивление разрядного промежутка становится очень маленьким и конденсатор практически мгновенно разряжается через него до напряжения гашения . При этом тиратрон погаснет, и конденсатор снова станет заряжаться. Описанный процесс будет повторяться периодически, как показано на рис.2.

Колебания подобного вида, сильно отличающиеся по своей форме от гармонических, называются релаксационными или срывными.

Период колебаний Т, как видно из рис. 2, равен времени зарядки конденсатора C через сопротивление R от напряжения до напряжения .

Закон изменения напряжения на конденсаторе в зависимости от времени находится из уравнения Кирхгофа для цепи генератора при погашенном тиратроне: (1)

Решение уравнения дает . (2)

Записываем это выражение для момента времени t и t+T соответствующих напряжению гашения и зажигания

, .

Из этих выражений находится период колебаний Т

. (3)

У реальных генераторов период всегда несколько больше вычисленного по последней формуле. Такое расхождение объясняется тем, что при вычислении периода не были учтены предразрядные токи тиратрона. Действительно, когда напряжение конденсатора стано­вится близким к напряжению зажигания, часть тока, проходящего через сопротивление R, ответвляется через тиратрон (предразрядный ток), и зарядка конденсатора замедляется. Поэтому в расчетную формулу для периода нужно ввести коэффициент K, который определяется экспериментально

. (4)

Порядок выполнения работы

Применяемые приборы:

1. Источник анодного напряжения 0 - 300 В.

2. Источник сеточного напряжения 0 -100 В.

3. Осциллограф для наблюдения и измерения параметров релаксационных колебаний.

Упражнение 1 снятие пусковой характеристики

Упражнение выполняется в следующем порядке:

1. Тумблерами Т1 и Т2 отключается конденсатор от цепи.

2. Устанавливается определенное напряжение на сетке и, увеличивая , замечается по свечению тиратрона момент зажигания тиратрона .

Опыт повторяется для значений от 78 В до 99 В. Полученные таким образом значения заносятся в таблицу и наносятся на график пусковой характеристики.

Упражнение 2 определение экспериментальной зависимости периода колебании от напряжения на сетке

1. Тумблером подключается емкость C = 0.05 мкФ.

2. Напряжение анодного источника устанавливается .

3. При изменении напряжения на сетке снимается экспериментальная зависимость . Осциллограф подключается к зажимам анод-катод тиратрона. Измерение периода производится с помощью осциллографа. Так как амплитуда сигнала большая, то необходимо уменьшить коэффициент усиления осциллографа по вертикали. Для этого следует повернуть ручку плавной регулировки усиления против часовой стрелки до упора.

4. Снимается зависимость для значения емкости С = 0.1 мкФ.

5. Измеряется напряжение гашения с помощью осциллографа.

6. По формуле (3) рассчитывается период в зависимости от с использованием экспериментальных результатов упражнения 1. Расчетная зависимость строится на одном графике с экспериментальной.

7. Используя расчетную и экспериментальную зависимости периода колебаний от определяются коэффициенты K в формуле (4) для каждого . Затем определяется среднее значение . По формуле (4) для рассчитывается и строится зависимость на том же графике.