Большая энциклопедия техники

Дело в том, что на матовом стекле мы видим неперевернутое, но обращенное изображение, т. е. изображение предметов, находящихся слева от оптической оси объектива, проецируется на правую сторону матового стекла, и наоборот, находящихся справа – на левую. Недостаток становится особенно заметным при фотографировании движущихся объектов и, конечно, снижает оперативность съемки. Для устранения этого явления большинство зеркальных фотокамер снабжено специальной оборачивающей оптической системой – пентапризмой, меняющей местами левую и правую стороны изображения и одновременно с этим изменяющей направление нашего взгляда при рассматривании изображения на матовом стекле, вместо того чтобы смотреть в видоискатель сверху вниз, т. е. перпендикулярно направлению съемки, пентапризма дает возможность смотреть по направлению съемки – в ту же сторону, куда направлен объектив фотоаппарата.

Недостатком зеркального видоискателя является также усложнение конструкции механизмов фотокамеры, вызванное необходимостью поднимать зеркало перед открытием затвора.

Генератор качающейся частоты

Генератор качающейся частоты – это генератор электрических колебаний. Частота электрических колебаний периодически качается, изменяется. Такие генераторы, как правило, обладают малой мощью и следуют специальному закону изменения частоты. Устройство генератора позволяет плавно изменять частоту синусоидальных колебаний выхода в определенном диапазоне частот. Колебания подаются на вход равноценно с тем, как если бы частота перестроилась вручную. В результате этого амплитуда сигнала заданной частоты может изменяться. Чтобы изменять частоту генератора в широком диапазоне, к нему подключают множество каскадов, что превращает генератор в достаточно сложное устройство.

Многие ученые использовали в своих опытах, конструкциях генератор качающейся частоты. Одним из них был И. Нечаев. Он разработал комбинированный генератор, исследующий частоту и усилители гетеродинных радиоприемников.

Основными узлами генератора качающейся частоты являются перестраиваемый и неперестраиваемый генераторы. Каждый из них выполнен по схеме емкостной трехточки. В неперестраиваемом генераторе колебания возникают из обратной связи между цепями транзистора, частота их – около 470 кГц. Импульс зависит от индуктивности катушки и конденсатора. Частота колебаний перестраиваемого генератора зависит от емкости цепочки и индуктивности катушки. Чтобы изменить частоту данного генератора, с переменного резистора подается постоянное напряжение от 0 до 9 В. Диапазон частот генератора при его работе ограничивается интервалом от 0,5 до 100 МГц.

Чтобы проконтролировать частоту генератора, с ним проводят ряд манипуляций. Устанавливают частоту 475 кГц подстроечником катушек, затем переводят движок резистора вверх. Измененная частота должна быть равна 450—455 кГц. Если частота меньше положенного, подбирают конденсатор большей емкости, если же больше – исключают конденсатор. Форму колебаний контролируют при помощи электроизмерительного прибора, осциллографа. Он работает в автоматическом режиме, вход в него закрывают.

С помощью генератора качающейся частоты и осциллографа можно проверить и настроить такие узлы, как кварцевые и электромеханические фильтры, радиочастотный тракт передатчика или приемника. Для определения частот параллельного и последовательного резонансов кварцевых резонаторов используют режим ручного управления.

Сам прибор настраивают вращением ручки движка резистора. С того момента, когда становится наглядно видно, что при вращении движка колебания «качания» частоты изменяются, настройку генератора заканчивают.

Как и многие генераторы, генератор качающейся частоты преобразует первичные электрические колебания в заданные колебания определенной частоты и формы.

Генератор с самовозбуждением

Генератор качающейся частоты – это генератор, который вырабатывает электрические колебания. Генератор в переводе с латинского языка означает «производитель», т. е. это устройство, которое производит определенный продукт. Колебания в нем не затухают при подаче части переменного напряжения с выхода на вход генератора. В радиотехнике его называют осциллятором – системой, возбуждающей колебания относительно какого-нибудь положения равновесия.

Генератор с самовозбуждением представляет собой устройство, благодаря которому энергия постоянного тока преобразуется в энергию электромагнитных колебаний, возникающих без внешнего воздействия.

Структура такого генератора содержит два основных звена. Это звено обратной связи с коэффициентом передачи и усилительное звено.

К самовозбуждению генератор подталкивает положительная обратная связь, которая позволяет генератору перейти в режим установившихся колебаний.

При включении напряжения питания в генераторе возникают малые колебания. На них влияет положительная обратная связь, действие которой увеличивается за счет усилительного каскада. Колебания передаются по цепи положительной обратной связи на выход усилителя. Сигнал постоянно возрастает при обходе усилителя и обратной связи, пока не устанавливается режим колебаний. Переход к такому режиму возможен за счет уменьшения наклона амплитуды сигнала. Усилитель должен быть нелинейным, потому что линейное звено способствовало бы возрастанию амплитуды самовозбужденных колебаний.

Генератор производит, как правило, одночастотное колебание, а нагрузкой является параллельный колебательный контур. Сопротивление контура активно, на резонансной частоте максимально.

В усилительном звене генератора применяются операционные усилители и транзисторы, биполярные и полевые. Частоту производящихся колебаний определяет баланс амплитуд на определенной частоте, в связи с соответствием усилителя с резонансной нагрузкой резонансной же частоте контура.

От выбранного рабочего режима для генератора с самовозбуждением зависит процесс генерации колебаний. Режим определяется коэффициентом обратной связи и питающим напряжением. При выборе режима важно обращать внимание на положение рабочей точки на усилительном элементе, зависящей от напряжения смещения. Самовозбуждение легко возникает при расположении рабочей точки в области большой крутизны. Обратное положение рабочей точки приостанавливает, затрудняет самовозбуждение генератора. Существует два режима возбуждения: жесткий и мягкий. При жестком режиме рабочая точка смещается в левую сторону, напряжение смещения отсутствует. В результате этого небольшие колебания контура не могут вызвать самовозбуждение. Мягкий режим возникает тогда, когда рабочая точка лежит на прямолинейном участке усилительного элемента.

Процесс самовозбуждения проходит беспрепятственно, увеличивается амплитуда тока базы и в то же время возрастает амплитуда выходного напряжения.

Для эксплуатации генератора с самовозбуждением необходимо использовать оба перечисленных режима возбуждения, т. е. комбинированную схему смещения. В момент включения удобен мягкий режим, но в дальнейшем он приводит к большим потерям в схеме генератора, поэтому после установления мягкого надо перейти к жесткому режиму.

Одним из главнейших параметров генератора с самовозбуждением считается стабильность частоты. Ее количественной оценкой выступает обратная величина. Эта обратная величина представляет собой относительную нестабильность частоты. Под влиянием дестабилизирующих факторов параметры генератора меняются, в результате чего изменяются и фазовые углы. Любопытно, что после этой операции в генераторе устанавливается другой стационарный режим колебаний и сумма фазовых углов снова соответствует соотношению.

Повысить стабильность, так необходимую генератору с самовозбуждением, можно с помощью нескольких приемов. Путем параметрической стабилизации – при поддержке постоянства колебательной системы и нужных параметров генератора. Для осуществления такой стабилизации необходимо поддерживать постоянство питающих напряжений и защищать колебательную систему от влияния внешних воздействий. Повысить стабильность можно и другим путем. Для этого необходимо выбрать такие схему и режим работы генератора, при которых фазовые углы изменялись бы незначительно. Еще один вариант повышения стабильности заключается в компенсации изменений температуры элементов генератора, причем они должны быть противоположными другим изменениям по своему характеру. Этим элементом может быть колебательный контур, который увеличивается с повышением температуры. И, наконец, последний способ добиться стабилизации – с использованием кварцевых резонаторов, которые обладают высокой стабильностью как колебательные системы.

Существуют синхронные генераторы с самовозбуждением серии SJ, которые предназначаются для долгого режима работы как источник переменного тока. Они работают в составе передвижных и стационарных агрегатов. Такие генераторы могут работать автономно, параллельно с другими генераторами, а также с жесткой сетью.

Двигатели внутреннего сгорания, электродвигатели и различные турбины используются в качестве привода такого генератора.

Генератор с самовозбуждением применяется в радиопередающих устройствах, где он генерирует энергию постоянного и переменного тока в энергию радиочастотных колебаний.

Генераторная лампа

Генераторная лампа – это электронная лампа, которая предназначена для генерирования энергии источника переменного или постоянного тока в энергию электромагнитных колебаний.

Используются генераторные лампы в различных радиопередатчиках, физических и медицинских радиоэлектронных устройствах, измерительных приборах, а также в установке индукционного нагрева. Применяются генераторные лампы и в диапазонах волн: УКВ и коротковолновом. У таких ламп небольшие расстояния между электродами, их выводы утолщены и снабжены малыми индуктивностями, а изолирующие элементы изготовлены из материалов, характеризующихся малыми диэлектрическими потерями.