Главная Импульсный режим работы



в двухполюснике 2-го канонического вида (см. рис. 16) индуктивности Lft с увеличением номера k быстро уменьшаются. Следовательно, при достаточно большом k индуктивность Lk почти накоротко шунтирует емкость Си- Это обстоятельство позволяег в первом приближении пренебречь влиянием контуров с высокими номерами k на форму разрядного тока конденсатора Со-

8. Форма импульсов при некорректированных параметрах двухполюсников. Теоретический анализ формы импульсов Up {t), получаемых на нагрузочном сопротивлении R=W, при конечном числе звеньев {k - \, 2, 3, s) реактивных двухполюсников, в некоторой степени подтверждает сделанные предположения. Однако форма импульсов, получаемых в этом случае при применении двухполюсников 1-го и 2-го видов с одинаковым числом звеньев, оказывается резко различной. Это иллюстрируется представленными на рис. 19 графиками импульсов UR{t), формируемых двухполюсниками обоих видов (сплошная кривая относится к двухполюснику 1-го вида, а пунктирная - к двухполюснику 2-го вида); графики нормированы по величине отно-{/д=0,5£, а по времени - от-идеального прямЪ-


Рис. 19.

сительно напряжения носительно длительности 4i«> = 2/?Со угольного импульса, формируемого при s = сю.

Столь резкое различие форм импульсов, изображенных на рис. 19, на первый взгляд, представляется неожиданным. В действительности же это объясняется тем, что двухполюсники 1-го и 2-го вида, параметры которых удовлетворяют соответствующим формулам (24)-(28), эквивалентны друг другу только при бесконечно большом числе звеньев; при любом конечном S эти двухполюсники не эквивалентны друг другу. К такому выводу можно прийти из рассмотрения входных сопротивлений двухполюсников для гармонических колебаний любой частоты и, в частности, для частоты со -> -> сю: в случае двухполюсника 1-го вида (см. рис. 15) входное сопротивление при конечном числе звеньев является индуктивным и Znx-> сю, а в случае двухполюсника 2-го



вида (см. рис. 16) - емкостным и -> 6 (так как вСе индуктивности шунтируются емкостями). По этой причине при подключении нагрузочного сопротивления к двухполюснику 2-го вида (с конечным числом контуров), конденсатор Со которого заряжен до напряжения Е, в начальный момент времени (/ = 0) все напряжение этого конденсатора прикладывается к нагрузке, так как при конечном числе конденсаторов Си напряжение на них не может мгновенно измениться. При подключении же нагрузки к двухполюснику 1-го вида (с конечным числом звеньев), конденсаторы которого заряжены до напряжения Е, в первый момент [t = 0) это напряжение прикладывается к индуктивностям Lu, а напряжение Ын(0) = 0.

9. Как показывает теоретический анализ, с увеличением числа s звеньев двухполюсников частота колебаний, наложенных на вершине формируемых импульсов, возрастает, но их интенсивность слабо уменьшается с увеличением s; интенсивность же первого выброса этих колебаний при любом конечном s остается неизменной. Это явление, известное под названием эффекта Гиббса, обусловлено тем, что идеальный прямоугольный импульс напряжения, формируемый любым из двухполюсников при бесконечном числе s звеньев, выражается бесконечным рядом, сходящимся к своему пределу неравномерно. В этом случае не имеет места постепенного и плавного приближения суммы ряда к своему пределу с увеличением числа s первых членов этого ряда.

10. Выбор вида формирующего двухполюсника. Изложенное в пп. 8 и 9 делает важным правильный выбор вида формирующего двухполюсника. Из сравнения представленных на рис 19 графиков следует, что в отношении ослабления наложенных колебаний предпочтение должно быть отдано двухполюснику 1-го вида (см. рис. 15). В конструктивном же отношении предпочтительным является двухполюсник 2-го вида. Во-первых, в этом случае устройство содержит только один конденсатор Со, заряжаемый до высокого напряжения. Во-вторых, влияние паразитных емкостей катушек индуктивности в двухполюснике 2-го вида (см. рис. 16) может быть в принципе полностью устранено уменьшением рабочих емкостей, так как последние включены параллельно индуктивным катушкам и достаточно велики. В силу последнего ослабляется также влиянием паразитных емкостей катушек по отношению к «земле». В двухполюснике 1-го вида такого результата достигнуть



Невозможно; величины рабочих емкостей при > 3 получаются обычно столь малыми (менее 10 пФ), что они становятся соизмеримыми с паразитными емкостями катушек. Это вообщ,е исключает в ряде случаев возможность технической реализации двухполюсника 1-го вида.

Отмеченное выше противоречие устранимо. Согласно реактансной теореме, доказываемой в обш.ей теории цепей 89-91], любая электрическая цепь, составленная из чисто реактивных элементов, приводится к двум основным каноническим реактивным цепям: вида, подобного показанному на рис. 15 (с конечным числом звеньев), и вида, подобного

-11-0 Lr-0,2ZLi co = 0,i-?Oa

г-f--0i,=i=i3 = .

p CWa

У T T 0C,--D,O2Oa

b--t„R 1з-0,08?в

, В) -6)

Рис. 20.

показанному на рис. 16 (с конечным числом контуров). Следовательно, показанный на рис. 15 двухполюсник с любым конечным числом s звеньев ( =1, 2, s) может быть преобразован в эквивалентный двухполюсник 2-го вида (см. рис. 16), содержащийsиндуктивностей L hs емкостей Cft (А =0, 1, 2, s- 1); здесь штрихом отмечается то, что эти параметры вычисляются не по формулам (26)-(28), а находятся иным путем. Так, например, показанный на рис. 20, а двухполюсник 1-го вида, парамегры которого удовлетворяют равенствам (25), преобразуется в эквивалентный двухполюсник 2-го вида (рис. 20, б), параметры которого уже отличаются от выражаемых формулами (27) и (28). Существенно отметить, что при таком нреобразовапии двухполюсник 2-го вида обязательно содержит емкость Со и индуктивность Lj, определяемые равенствами:

Co=Cx+C,-f...-fC„ (7.31)

где принято во внимание первое равенство 25), а 4«, - длительность импульса при s = сю. Формулы (31) вытекают из равенства входных сопротивлений обоих двухполюсников при частотах со -> оо и со -> 0. Определение остальных



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 [44] 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195


0.0265