Как работает lc генератор по схеме
Перейти к содержимому

Как работает lc генератор по схеме

  • автор:

Автогенераторы L-C (схема,работа).

Известно много разновидностей схем транзисторных автогенера­торов типа LC, но любая из них должна содержать:

колебательную систему (обычно колебательный контур), в которой возбуждаются

требуемые незатухающие колебания;

источник электрической энергии, за счет которого в контуре поддерживаются незатухающие ко­лебания;

транзистор, с помощью которого ре­гулируется подача энергии от источника в контур;

элемент обратной связи, посредством которого осуществляется подача необходимого возбуждающего переменного напряжения из выходной цепи во входную.

Простейшая схема транзисторного генера­тора типа LC показана на рис. 16.1. Такая схема называется генератором с трансфор­маторной связью и используется обычно в диапазоне высоких частот.

Рис. 16.1. Транзисторный автогенератор с трансформаторной связью.

Элементы RБ΄, RБ΄΄,RЭ и СЭ предназначены (так же, как и в усили­телях) для обеспечения необходимого режима по постоянному току и его термостабилизации. С помощью конденсатора СБ, емкостное со­противление которого на высокой частоте незначительно, заземляется один конец базовой обмотки.

В момент включения источника питания в коллекторной цепи тран­зистора появляется ток I К заряжающий конденсатор СБ колебатель­ного контура. Так как к конденсатору подключена катушка L K, то после заряда конденсатор начинает разряжаться на катушку. В резуль­тате обмена энергией между конденсатором и катушкой в контуре возникают свободные затухающие колебания, частота которых опре­деляется параметрами контура и равна

(16.1)

Переменный (колебательный) ток контура, проходя через катушку LK, создает вокруг нее переменное магнитное поле. Вследствие этого е катушке обратной связи ЬБ, включенной в цепь базы транзистора, наводится переменное напряжение той же частоты, с которой проис­ходят колебания в контуре. Это напряжение вызывает пульсацию тока коллектора, в котором появляется переменная составляющая.

Переменная составляющая коллекторного тока восполняет потери энергии в контуре, создавая на нем усиленное транзистором пере­менное напряжение. В свою очередь это приводит к новому нарастанию напряжения на катушке связи LБ, которое повлечет за собой повое нарастание амплитуды составляющей тока коллектора и т. д.

Разумеется, нарастание коллекторного тока не происходит бес­предельно—оно наблюдается лишь в пределах активного участка выходной характеристики транзистора (на участке насыщения, как известно, ток коллектора практически не меняется). Что же касается амплитуды колебаний в контуре, то ее рост ограничивается сопротив­лением потерь контура, а также затуханием, вносимым в контур за счет протекания тока в базовой обмотке.

Незатухающие колебания в контуре автогенератора установятся лишь при выполнении двух основных условий, которые получили название условий самовозбуждения.

Первое из этих условий называют условием баланса фаз. Сущность его сводится к тому, что в схеме должна быть установлена именно по­ложительная обратная связь между выходной и входной цепями тран­зистора. Только в этом случае создаются необходимые предпосылки для восполнения потерь энергии в контуре.

Поскольку резонансное сопротивление параллельного контура носит чисто активный характер, то при воздействии на базу сигнала с частотой, равной частоте резонанса, напряжение на коллекторе бу­дет сдвинуто по фазе на 180° (как для обычного резистивного каска­да усиления). Напряжение, наводимое на базовой катушке за счет тока I К, протекающего через контурную катушку LK, равно

(16.2)

где М — коэффициент взаимоиндукции между катушками.

Очевидно, необходимо так выбрать направление намотки катушки, чтобы U Б=-jω0 МI К. Только в этом случае общий фазо­вый сдвиг в цепи усилитель — обратная связь будет равен нулю: jк+jb = 0, т. е. в схеме будет установлена положительная обратная связь.

Если же U Б=+jω0 МI К, то обратная связь окажется отрицатель­ной и колебания в контуре прекратятся.

Выполнение условия баланса фаз является необходимым, но не­достаточным для самовозбуждения схемы. Второе условие самовоз­буждения состоит в том, что для существования автоколебательного режима ослабление сигнала, вносимое цепью обратной связи, должно компенсироваться усилителем. Иными словами, глубина положитель­ной обратной связи должна быть такой, чтобы потери энергии в кон­туре восполнялись полностью.

При наличии положительной обратной связи в соответствии с фор­мулой (13.15) коэффициент усиления составляет

где b — коэффициент передачи цепи обратной связи.

Для рассматриваемой схемы коэффициент b показывающий, ка­кая часть переменного напряжения контура подается на базу тран­зистора в установившемся режиме рабо­ты, равен

(16.3)

где I К т — амплитуда тока в контуре ав­тогенератора.

Учитывая, что усилитель с положи­тельной обратной связью переходит в режим генерации при условии bК >> 1, найдем значение коэффициента обратной связи, необходимое для самовозбужде­ния:

(16.4)

Коэффициент усиления схемы на резонансной частоте приближенно можно считать равным

(16.5)

(16.6)

Условие самовозбуждения, выраженное формулой (16.6), получило название условия баланса амплитуд.

Процесс возникновения, нарастания и установления колебатель­ного режима транзисторного автогенератора (при выполнении усло­вий баланса фаз и амплитуд) можно объяснить с помощью так называе­мой колебательной характеристики автогенератора, представляющей собой зависимость U вых=f(U вх). На рис. 16.2 изображены амплитудная характеристика собственно усилительного звена и прямая линия, выражающая зависимость коэффициента передачи цепи обратной связи от величины входного напряжения и характеризующая ослабляющее действие цепи об­ратной связи.

Предположим, что на вход транзистора поступает напряжение U вх1. После усиления в К раз на выходе усилителя появится напряжение U вых1. Это напряжение, ослабленное в b раз, вызовет появление на входе напряжение U вх2, которое создаст на выходе новое напряжение, и т. д. Процесс будет продолжаться до тех пор, пока величина выход­ного сигнала не достигнет своего установившегося значения (точка А), при котором выполняется условие Кb=1.

Из-за нелинейности характеристик транзистора амплитудная ха­рактеристика усилителя также оказывается нелинейной, т. е. с ростом уровня выходного сигнала коэффициент усиления уменьшается. Имен­но поэтому амплитуда колебаний в контуре не может увеличиваться беспредельно и ограничивается на определенном уровне, соответству­ющем установившемуся режиму. Из рис. 16.2 видно, что после вклю­чения источника питания автоколебания возникают и развиваются при воздействии на вход транзистора любого, сколь угодно малого, напряжения, которое всегда имеется вследствие флуктуационных изменений режима работы схемы.

Рис. 16.2. Колебательная характеристика автогенератора.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Глава 3. Генераторы синусоидальных колебаний.

LC- и RC- частотно избирательные элементы. Рассмотрим сначала генератор с параллельным LC– контуром. Такие генераторы называют LC- генераторами. Напомним, что параллельный колебательный контур содержит конденсатор С и катушку индуктивности L. Если заряженный конденсатор подключить к катушке, то в образовавшемся контуре возникнут затухающие колебания. Частота этих колебаний определяется формулой Томсона:

Колебания продолжались бы вечно, если бы в контуре не было потерь энергии, например, на активном сопротивлении провода катушки индуктивности. Чем меньше потери энергии, тем выше добротность контура. Добротность может быть определена как число колебаний до момента уменьшения их амплитуды, примерно, в 10 раз. Потери в контурном конденсаторе обычно малы по сравнению с потерями в катушке, поэтому добротность контура практически равна добротности катушки. Добротность же катушки определяется как отношение реактивного сопротивления катушки к её активному сопротивлению.

Основная идея построения генераторов с LC–контуром состоит в следующем: убыль энергии в контуре в процессе колебаний должна восполняться усилительным элементом, возбуждаемым, т.е. запитываемым от того же контура. При этом должны выполняться два условия: баланс амплитуд и баланс фаз. А именно:

где – коэффициент усиления усилителя, – коэффициент передачи звена обратной связи и

где — фазовый сдвиг сигнала, создаваемый усилителем, — фазовый сдвиг сигнала, создаваемый звеном ОС.

Для получения на выходе генератора напряжения синусоидальной формы требуется, чтобы оба эти соотношения выполнялись бы только для одной частоты.

Физический смысл неравенства , заключается в следующем. Сигнал, усиленный усилителем в раз и ослабленный звеном ОС в раз в соответствии с соотношением , возникает вновь на входе усилителя в той же фазе, но с большей амплитудой. Происходит прогрессирующее нарастание амплитуды сигналов нужной частоты на входе и выходе генератора. Равенство соответствует переходу генератора в установившийся режим. При этом по мере увеличения амплитуды колебаний происходит уменьшение коэффициента усиления из-за проявления нелинейности характеристик транзисторов.

Условие баланса фаз состоит в том, чтобы колебания от усилительного каскада подводились бы к контуру синфазно (т.е. в той же фазе) с его собственными. Следовательно, общий фазовый сдвиг по петле обратной связи и усилителя должен быть нулевым (то есть равным ).

Исторически первый LC-генератор был изобретен Мейснером в 1913 году (немецкое общество беспроволочного телефона) и затем усовершенствован Роундом (английская фирма Маркони). В нём использовалась индуктивная обратная связь. В настоящее время существует множество способов включения LC-контуров в усилительные каскады и организации цепей обратной связи. Первые LC-генераторы имели резонансный контур в цепи обратной связи, а в выходную цепь усилителя включалась катушка индуктивности. Эта катушка, с одной стороны, играла роль нагрузки усилителя, а с другой — передавала часть энергии в цепь обратной связи. На рис. 8 приведена схема простейшего автогенератора.

Катушка резонансного контура LБ индуктивно связана с катушкой LK, включённой в коллекторную цепь транзистора. При подаче напряжения питания в колебательном контуре появятся слабые колебания с частотой , которые при отсутствии положительной обратной связи должны прекратиться из-за активных потерь энергии в LC-контуре, определяемых величиной активного сопротивления индуктивной катушки. Появившийся в контуре переменный ток усиливается транзистором. Эти колебания через катушку LK, индуктивно связанную с LБ, вновь возвращаются в колебательный контур. Размах колебаний постепенно нарастает до определенной величины, так как транзистор представляет собой ограничивающее устройство, не позволяющее коллекторному току возрастать бесконечно.

Колебательный контур LC можно включить в коллекторную цепь. В этом случае передача энергии в базовую цепь транзистора осуществляется индуктивно связанной катушкой LБ, и наличие конденсатора СБ не обязательно. Схема приобретает вид, как на рис. 9.

В случае двух последних схем выходной сигнал снимается с коллектора транзистора. В схемах усилителей с общим эмиттером (а именно такое включение транзисторов мы сейчас и рассматриваем) выходной сигнал находится в противофазе с сигналом, подаваемым в базовую цепь. Для соблюдения условия баланса фаз ( ) звено положительной обратной связи на резонансной частоте должно осуществлять поворот фазы сигнала на 180 0 , передаваемого на вход усилителя. Необходимая фазировка напряжения обратной связи достигается соответствующим подключением выводов обмоток катушек (в противофазе). Цифрами на схеме рис. 9 помечены начала обмоток.

Сигнал обратной связи в рассмотренных схемах снимается с выхода усилителя (коллекторная цепь транзистора) при помощи индуктивно связанных катушек. Такая связь называется трансформаторной. Сигнал обратной связи может быть снят и непосредственно с колебательного контура. Это можно осуществить секционированием индуктивной или емкостной ветви колебательного контура. В схемах таких генераторов колебательный контур имеет три точки соединения с усилителем. Такие генераторы называют трёхточечными. Соответственно говорят о схеме индуктивной трёхточки (автотрансформаторная связь) или о схеме емкостной трёхточки (рис. 10 и рис. 11).

Баланс амплитуд в индуктивной и емкостной трёхточках соблюдается при определенных значениях коэффициентах обратной связи . Это достигается регулировкой величин индуктивностей и , а в схеме емкостной трёхточки — конденсаторами С1 и С2. При больших значениях коэффициента обратной связи в генераторах наблюдаются иногда искажения гармонических колебаний. Это происходит из-за того, что условия самовозбуждения соблюдаются для ряда гармонических составляющих, близких по частоте к основной гармонике с частотой . Обычно подобное явление наблюдается также и в генераторах, где добротность контуров мала. Одним из способов борьбы с этими искажениями может быть использование в эмиттерной цепи транзистора переменного сопротивления RЭ.

Изменяя величину этого сопротивления. Можно регулировать отрицательную обратную связь и, соответственно, коэффициент усиления транзисторного усилителя.

Для завершения расчетов параметров LC-генератора остается определить параметры контура, то есть значения , , .

На резонансной частоте колебательный контур в коллекторной цепи имеет наибольшее сопротивление, и оно носит чисто активный характер.

где — суммарное сопротивление потерь в элементах LC- колебательного контура, а — характеристическое сопротивление контура. Кроме того, сопротивления и определяют добротность контура .

Принимая во внимание эти рассуждения, мы можем считать, что при резонансе , и записать систему двух уравнений:

Решив эту систему, мы определим значения и . Величину добротности в наших расчётах можно принять равной (330).

Для закрепления сказанного процедуру нахождения параметров колебательного контура изложим несколько по иному: сопротивление RК должно учитывать уход части мощности контура в цепь положительной обратной связи через трансформатор «LK÷LБ» , питание сопротивления нагрузки RН, а также и потери мощности в колебательном контуре на его активном сопротивлении . Для упрощения анализа перечисленные потери заменим резистором RК. В этом случае можно записать, что .

Величину выбираем из конструктивных соображений. Если требования к качеству синусоиды не очень строгие, принимаем . Качество синусоиды возрастает при .

Построив график рис.3 и принимая во внимание рассуждения, приведённые на стр.7, об удвоении коллекторного напряжения при наличии колебательного контура в цепи коллектора, определяем , а затем и как . Зная , определяем характеристическое сопротивление колебательного контура .

При заданной частоте имеем = . Таким образом, получаем систему из двух уравнений с неизвестными и :

откуда получаем искомые значения индуктивности и ёмкости .

Осталось определить величину . Напряжение обратной связи (ПОС) должно быть меньше выходного напряжения генератора примерно в раз ( ), следовательно, можно записать, что . При практической реализации схемы можно взять в 10-20 раз меньше .

Далее при моделировании рассчитанной схемы генератора с помощью программ моделирования можно считать индуктивную связь между обмотками порядка единицы и подкорректировать значение .

Конструктивно индуктивности желательно выполнять с использованием ферромагнитных сердечников (колец) с . Размеры ферромагнитных колец приедены в Приложении II.

LC-генераторы на операционных усилителях.

Вспоминая, что всякий генератор представляет собой усилитель, охваченный цепью положительной обратной связи, логично предположить, что генератор колебаний можно создать и с использованием операционного усилителя.

Одна из схем такого генератора (рис. 12) содержит усилитель, цепь отрицательной обратной связи — R1, R2, цепь частотно-избирательной положительной обратной связи — R4 и параллельный LC- колебательный контур.

Цепь положительной обратной связи имеет максимум коэффициента передачи на резонансной частоте

На резонансной частоте контур можно заменить сопротивлением , характеризующим потери. На рис 12 R П показано пунктиром. Для оценок можно считать, что

где — волновое сопротивление, — добротность контура, .

Коэффициент передачи ПОС

желательно иметь в пределах (310).

Через резистор R4 ток не должен превышать 1/4 от допустимого входного тока ОУ. Поэтому для выбора этого сопротивления необходимо воспользоваться справочными данными ОУ и выбрать величину .

Резисторы R3 и R1 имеют одинаковую величину ( ), симметрируют вход ОУ и уменьшают смещение (см. рис. 5).

3.2. RC-генераторы.

Кроме LC-контура частотно зависимыми характеристиками обладают структуры, содержащие только ёмкости и сопротивления. Эти цепи по-разному изменяют фазу сигнала . Это надо учитывать при использовании RC-цепей в качестве цепей ПОС при построении генераторов гармонических колебаний.

Генераторы синусоидальных колебаний на операционных усилителях.

Использование операционных усилителей (ОУ) в схемах реализации генераторов колебаний открывает благодарные перспективы перед проектировщиками таких генераторов по сравнению со случаями использования схем на биполярных транзисторах. Действительно, при использовании операционных усилителей отпадает необходимость производить расчёт усилительного каскада в режиме покоя. С другой стороны, так как коэффициент усиления ОУ зависит от величины резисторов в цепях отрицательной обратной связи (ООС), то легко выполняется условие баланса амплитуд: . И, наконец, подключая цепь положительной обратной связи (ПОС) к инвертирующему или неинвертирующему входу ОУ, оказывается просто удовлетворить условие равенства фаз: . Коэффициент усиления усилительного каскада на ОУ (см. работы № 4 и 5 Лаборатории Промышленной Электроники на II курсе) определяется отношением (рис. 4). Изменяя отношение , подбирают такую величину , которая компенсирует ослабление сигнала цепью ПОС.

Зная величину фазового сдвига для выбранной цепи ПОС, подключают ее к инвертирующему или неинвертирующему входу ОУ, тем самым обеспечивая выполнение условия равенства фаз нулю.

Напомним, что разные виды ПОС создают , приведенные в таблице 1.

Вид частотно-зависимой цепи ПОС

Параллельный колебательный контур из катушки индуктивности и ёмкости и катушки обратной связи.

В зависимости от способа подключения концов обмоток катушек резонансного контура и обратной связи.

Фазосдвигающая цепочка из трёх RC-звеньев.

Для получения автоколебаний ОУ должен быть дополнен частотно-избирательной положительной обратной связью , обеспечивающей на заданной частоте баланс амплитуд, то есть

Частотно-избирательную положительную обратную связь выполняют на RC-схемах. Существует много схем RC-генераторов. Некоторые, наиболее распространённые варианты, приведены на рис.13. Это частотно-избирательная цепь с мостом Вина (рис.13,а), или фазосдвигающая цепь лестничного типа (рис. 13,б), двойной Т-образный мост (рис. 13,в).

Мост Вина « , ÷ , » имеет максимум коэффициента передачи

На частоте угол .

Фазосдвигающая RC-цепочка (рис. 13,б) имеет три Г-образные звена, обеспечивающие . Поэтому сигнал подаётся на инвертирующий вход ОУ, обеспечивая и . Коэффициент обратной связи , поэтому должен быть 29.

Двойной Т-образный мост является фильтром-пробкой, то есть на частоте , равной

он не пропускает сигнал, поэтому отрицательная обратная связь отсутствует, а на остальных частотах отрицательная обратная связь сильная. С другой стороны, через делитель R1-R2 производится положительная обратная связь, способствующая возникновению генерации. В результате генерация возникает на частоте , на которой отсутствует отрицательная обратная связь. Величины и следует выбирать с учётом паспортных данных ОУ, следя за тем, чтобы входной ток ОУ не превышал бы допустимые значения.

Генераторы: ёмкостная трёхточка, индуктивная трёхточка, а также
LC-генераторы на транзисторах, работающих в барьерном режиме.
Принципиальные схемы, онлайн калькуляторы для расчёта элементов генераторов.

Целью нашей сегодняшней тактической подготовки будет сопровождение целей под названием «Высокочастотные автогенераторы на LC-цепях».
Содержание учений включает организованное выдвижение сил с массированными ударами и групповыми манёврами. Общее направление манёвров — расчёт частотозадающих цепей, ёмкостных делителей и режимов работы схем транзисторных LC генераторов и гетеродинов.

Для начала определимся с доктриной: «Генератор (гетеродин) — жизненно важный орган любого передатчика или радиоприёмника. От того, насколько спектрально чисто и стабильно он работает, зависят основные параметры приёмо-передающих трактов».

Обсуждаемые на этой странице генераторы, использующие комбинацию индуктивности L и ёмкости C, называемые LC-генераторами, весьма полезны при необходимости поиметь в радиолюбительском хозяйстве перестраиваемый по частоте аналоговый генератор, т.е. генератор без применения цифровых и микропроцессорных излишеств.

Схема, приведённая на Рис.4, является модификацией предыдущей схемы.
Дополнительная цепь стабилизации С2 D1, детектирует поступающие на затвор колебания и создаёт отрицательное смещение при возрастании их амплитуды. Это смещение, в свою очередь, сдвигает рабочую точку транзистора на участок характеристики с меньшей крутизной, и усиление уменьшается.
Значение номинала конденсатора С* следует подбирать при настройке, исходя из минимальной величины, при которой сохраняется устойчивая работа генератора во всём интересующем нас диапазоне.

Сигнал с максимальной амплитудой и минимальным количеством гармоник следует снимать с верхнего по схеме вывода катушки индуктивности (с нижнего для Рис.2) посредством каскада с высоким входным сопротивлением (предпочтительно на полевом транзисторе).

Перейдём к расчётам элементов генераторов и начнём с определения значений ёмкостей конденсаторов, определяющих глубину положительной обратной связи в схемах ёмкостных трёхточек.
Оказалось, что посчитать эти значения теоретически не так уж и просто. Похоже, информация эта схоронилась в секретных лабораториях ЦРУ и Пентагона, а потому поначалу было решено действовать по старинке — воспользоваться заведомо рабочей схемой и масштабировать значения ёмкостей пропорционально изменению диапазона частот генерации.
— Я знаю! — похлопал меня по плечу седовласый старик, протягивая мне жёлтую книжицу «Рэд Э. Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике. М, Мир, 1990.»
— Спасибо, дядя Эрик, — стыдливо промямлил я, вспоминая, сколько же раз перелистовал её в поисках нужной информации, а вот так, чтобы внимательно, от корки до корки, как-то не задалось.

Всё оказалось довольно просто: f≈[0,1-200] МГц ; XC3≈XC4≈50 Ом ; XC2≈100 Ом , (см. Рис.1), где XC — реактивные сопротивления конденсаторов на частоте генерации. Вот теперь можно смело переходить к расчётам.

ТАБЛИЦА РАСЧЁТА КОНДЕНСАТОРОВ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ ЁМКОСТНЫХ ТРЁХТОЧЕК.

Если предполагается, что генератор должен выполнять функцию перестраиваемого по частоте гетеродина, то в качестве частоты генерации F следует выбирать среднюю частоту диапазона перестройки.
Не стоит рассчитывать, что данные типы генераторов обеспечат значительную величину этого диапазона. Как правило, фазовый баланс при выбранных значениях ёмкостного делителя обеспечивает устойчивую работу устройства в пределах октавного изменения (в 2 раза) рабочих частот.

Теперь осталось только рассчитать значения контурных конденсаторов С1. Причём, если для схем, приведённых на Рис.(3-5) всё просто — F= 1/2π√ LС , то для ёмкостных трёхточек (Рис.1-2) в качестве частотозадающей ёмкости С выступает параллельно-последовательное соединение нескольких конденсаторов С1-С4 (Рис.1), либо С1-С3 (Рис.2).

ТАБЛИЦА РАСЧЁТА НОМИНАЛА КОНТУРНОГО КОНДЕНСАТОРА С1.

Если в схеме отсутствует тот или иной элемент — оставляйте соответствующие поля незаполненными.

Приведённые расчёты являются приблизительными, так как не учитывают влияний паразитных ёмкостей: катушек, монтажа и переходов полупроводников.

Как работает lc генератор по схеме

Генераторы гармонических колебаний представляют собой электронные устройства, формирующие на своем выходе периодические гармонические колебания при отсутствии входного сигнала. Генерирование выходного сигнала осуществляется за счет энергии источника питания. Со структурной точки зрения генераторы представляют собой усилители электрических сигналов, охваченные ПОС.

Внешний входной сигнал отсутствует. На входе усилителя действует только выходной сигнал ОС UOC. А на входе ОС действует UВХОС=UВЫХ. Поэтому коэффициент усиления такой схемы.

3.1.1 Генератор LC-типа

Такой генератор строят на основе усилительного каскада на транзисторе, включая в его коллекторную цепь колебательный LC-контур. Для создания ПОС используется трансформаторная связь между обмотками W1 (имеющей индуктивность L) и W2 (рисунок 3.1.1.1).

Рисунок 3.1.1 Генератор LC-типа

Напряжение U2 является напряжением ОС. Оно связано с напряжением первичной обмотки W1 коэффициентом трансформации

Коэффициент трансформации в данном случае является коэффициентом передачи ОС, показывая какая часть напряжения передается на вход. Для выполнения баланса амплитуды на частоте ω0 должно выполнятся равенство

Из этого условия рассчитывается необходимое число витков вторичной обмотки, чем обеспечивается условие баланса амплитуд. Для обеспечения баланса фаз необходимо обеспечить соответствующее включение начал и концов обмоток, чтобы ОС была положительной. Емкость С1 выбирают такой, чтобы ее сопротивление на частоте генерации было незначительным по сравнению с R2. Это исключает влияние сопротивления делителя на ток во входной цепи транзистора, создаваемый напряжением ОС. Назначение RЭ и СЭ такое же, как в обычном усилительном каскаде. LC-генераторы, также как и LC-избирательные усилители применяют в области высоких частот, когда требуются небольшие величины L и имеется возможность обеспечить высокую добротность LC-контура. А на низких и инфранизких частотах, когда построение LC-генератора затруднительно, используют RС цепи тех же типов, что и для избирательных усилителей.

3.1.2 RC- генераторы

RC генераторы используют для задания частоты резисивно – емкостную связь. Основные два вида генераторов синусоидальных колебаний это: генератор с фазосдвигающей цепью и генератор на основе моста Вина. Генератор с фазосдвигающей цепью — это обычный усилитель с фазосдвигающей цепью обратной связи. На комбинации цепочек имеют место потери мощности, поэтому транзистор должен иметь достаточно высокий коэффициент усиления (рисунок 3.1.2.1).

Рисунок 3.1.2.1 Частота генератора рассчитывается по формуле

В этом генераторе для возникновения колебаний усилитель должен иметь бесконечно большое входное сопротивление и выходное сопротивление –равное 0.

Тогда, если конденсаторы и резисторы имеют равные реактивные и активные параметры, условием существования колебаний будет равенство коэффициента усиления числу 29. Такое усиление необходимо для компенсации затухания в фазосдвигающей цепочке. Фазовый угол этой цепочки на частоте колебаний равен 180°, а усилитель должен инвертировать сигнал, с тем, чтобы общий сдвиг фазы по всему контуру был равен 0 (условие генерации).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *