Качер на радиолампе или транзисторе

Изобретение относится к областям электроники, энергетики, автоматики.

Известен Новый способ управления транзистором патент РФ № 2265276 позволяющий создавать приборы генерирующие высокоамплитудные кратковременные импульсы.

Автор назвал устройства работающие на Новом способе управления транзистором - «качер» (качатель реактивностей). Качер это прибор состоящий из одного или двух транзисторов или радиолампы и навесных элементов - индуктивностей с сердечником или без, диодов, резисторов, емкостей.

Недостатком описания и формулы качера в патенте РФ №2265276 является то, что они целиком поддерживают лишь одну из представленных в патенте схем. Тем не менее качеры на транзисторах и лампах получили большое распространение поскольку обладают феноменальными физическими свойствами применимыми во всех областях экономической деятельности, и поэтому широко обсуждаются в интернете, но пока не нашли всеобщего признания и поддержки официальной наукой по причине не достаточно всестороннего объяснения их принципа действия.

Прототипом данного изобретения может быть принят блокинг-генератор (Л.М.Гольдберг Импульсные и цифровые устройства. Связь, 1973 г., гл.6). Это генератор импульсов с трансформатором из ферроматериала, который при участии вспомогательной обмотки создает положительную обратную связь, открывая транзистор. Открывшийся транзистор доводит сердечник до насыщения, и при отсутствии трансформации обратная связь прерывается, запирая транзистор. В предварительно запертом в паузе транзисторе происходит кратковременный импульс тока. Это является недостатком не позволяющим генерировать короткие импульсы, поскольку затрачивается время на генерацию и рассасывание носителей.

Указанный недостаток преодолевается в качере путем кратковременного разрыва электрической цепи, а импульсы напряжения возникающие в момент разрыва на сеточном (базовом) и анодном (коллекторном) электродах являются выбросом энергии ЭДС самоиндукции и ток в импульсе отсутствует. В такой цепи действующий ток сосредотачивается во временном промежутке между импульсами ЭДСсамоиндукции. Это является существенным отличием качера от блокинг – генератора.

Для достижения этой цели, в управляющей и управляемой цепи качера устанавливаются наружные индуктивности (которые могут быть связаны с другими элементами), каждая из них может рассматриваться как отдельный генератор релаксационных колебаний (ГРК) действующий в управляющей и управляемой цепи в сочетании с внутренней реактивностью радиолампы или транзистора.

Внутренней реактивностью лампы следует считать силу задающую скорость движения свободных электронов от катода к аноду под воздействием напряжения источника питания. Препятствием к этой силе является противоЭДС самоиндукции направленная навстречу изменяющемуся во времени току, что отражается уменьшением напряжения на аноде лампы контактирующем с индуктивностью. Одновременно на противоположном электроде индуктивности остается напряжение источника питания минус пульсации напряжения связные с течением тока через внутреннее сопротивление источника анодного (и если присутствует, то и базового) питания.

Колебания ГРК управляемой цепи действуют вокруг оси находящейся на одном из полюсов источника питания. Колебания ГРК управляющей цепи действуют вокруг противоположного полюса источника питания. Цепи прерываемого тока источника питания для обоих ГРК общие.

Для примера рассмотрим колебательную систему фиг 1, которая может действовать как генератор, и выдает собственные колебания при очень низком анодном напряжении см. фиг 2.

Наблюдаются синусоподобные колебания в управляющей и управляемой частях лампы. см фиг 2а) Они самосинхронизируются несмотря на значительное различие номиналов индуктивностей. (номиналы представленные в примере выбраны для наглядности) Это происходит из принципа действия лампы.

Открывание по сетке снижает напряжение на аноде, за счет падения напряжения на активном сопротивлении индуктивности см. фиг 2 б) Оно уменьшается еще и за счет возникающей противоЭДС самоиндукции направленной навстречу току от источника питания См фиг 2 в).

С повышением анодного напряжения запирание, усиливаемое взаимоиндукцией катушек индуктивности, увеличивает амплитуду импульсов ЭДС самоиндукции на аноде и сетке действующих в различных направлениях в обоих ГРК, а именно в анодной цепи навстречу анодному току, в сеточной цепи навстречу сеточному току.

Доведение сопротивления цепи до уровня бесконечности являющемуся разрывом цепи, создает импульсы напряжения положительные в аноде, на сетке отрицательные. Импульсы напряжения, например, в аноде превышающие по амплитуде напряжение питания не наблюдаются осциллографом на электроде источника питания, а разрыв цепи тока на шунтах катодном и остальных и в пульсациях напряжения питания наблюдаются. См. фиг 3

Действие ГРК происходит исключительно в нелинейном изначальном околонулевом диапазоне характеристики прибора. Разработчики электронных схем этот диапазон не используют, считая лампу (транзистор) запертой, стараясь войти в линейную часть. В ней можно получить больший коэффициент усиления.

Но для качера большой ток неприемлем. Если анодный ток небольшой, то можно получить во временном промежутке между импульсами напряжения противоЭДС соизмеримую с напряжением источника питания. Произведение противоЭДС и тока является энергией затрачиваемой на механический поворот магнитных моментов атомов вещества окружающего индуктивности. В течение времени, пока происходят повороты, может существовать и противоЭДС соответствующая изменению величины тока.

В паузе разрыва цепи энергия, накопленная в промежутке между импульсами ЭДС самоиндукции, возвращается в индуктивность в виде высокоамплитудного импульса напряжения, создающегося магнитными моментами атомов вещества окружающего индуктивности возвращающимися в исходное состояние, и действующими на проводник как движущийся магнит.

В управляющей и управляемой цепях возникают саморегулирующиеся системы, удерживающиеся на необходимом для автоколебаний уровне, управляющего и управляемого ГРК.

В случае искусственного увеличения анодного (коллекторного) тока переводящего качер в активный режим, колебательный процесс прерывается, наступает искровой (в лампе) (тепловой в транзисторе) пробой через малое активное сопротивление индуктивности.

ГРК при соответствующем подборе номиналов индуктивностей и напряжения питания способны создавать разрыв цепи при положительной, отрицательной и без обратной связи между индуктивностями.

Дополнительный источник питания в управляющей цепи позволяет создавать качер процесс при пониженном напряжении анодного питания и облегчает самозапуск генератора при включении.

Схема предложенная для объяснения выбрана исключительно для наглядности. В режиме качера может работать любая схема с индуктивностями см. примеры фиг 4.

Поиск по сайту: