Главная  Электронные лампы 

[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]

Резистивный ушлитель

иусоидальные колебания в сравнительно широком диапазоне частот от долей герца до сотеп килогерц. Кроме того, оии имеют малые габариты и массу. Наиболее полно преимущества генераторов типа RC проявляются в области низких частот.

Структурная схема генератора синусоидальных колебаний типа RC приведена на рис. 16.10.

Усилитель строится по обычной резистивной схеме. Для самовозбуждения усилителя, т. е. для превращения первоначально возникших колебаний в незатухающие, кеоб.чодимо на вход усилителя подавать часть выходного напряжения, превышающую входное напряжение или равную ему по величине и совпадающую с ним по фазе, иными словами, охватить усилитель положительной обратной связью достаточной глубины. При непосредственном соединении выхода усилителя с его входом происходит самовозбуждение, однако форма генерируемых колебаний будет резко отличаться от синусоидальной, )юскольку условия самовозбуждения будут одновременно выполняться для колебаний многих частот. Для получения синусоидальных колебаний необходимо, чтобы эти условия выполнялись только на одной определенной частоте и резко нарушались на всех других частотах.

Фаювраща/о-<цоя цепочка

Выход

Рис. 16.10. Структурная схема генератора тина КС.


В1 С1

RZ --CZ-

Рис. 16.11. Трехзвенные фазовращающие цепочки:

а - типа «Д-параллель»; б - типа «С-параллель»

Эта задача решается с помощьго фазовращающей цепочки, которая имеет несколько звеньев RC и служит для поворота фазы выходного напряжения усилителя на 180°. Изменение фазы зависит от числа звеньев п и равно

Ф = -. (16.18)

в связи с тем что одно звено RC изменяет фазу на угол ф < 90, минимальное число звеньев фазовращающей цепочки я = 3. В практических схемах генераторов обычно используют трехзвенные фазовращающие цепочки.

На рис. 16.11 изображены два варианта таких цепочек, получивших название соответственно «/-параллель» и «С-параллель». Частота генерируемых синусоидальных колебаний для этих схем при



условии Rl =~- 3 R н = Cs = = С рассчитывается по следующим формулам: для схемы иа рис. 16.11, а:

для схемы на рис. 16-11, б:

f J П6 9т

Для обеспечения баланса амплитуд коэффициент усилещэя усилителя должен быть равен затуханию, вносимому фазовращающей цепочкой, через которую напряжение с выхода поступает на вход усилителя, или превышать его.

Расчеты показывают, что для приведенных схем затухание

N =29. (16.21)

Следовательно, схемы с использованием трехзвенных фазовраща-ющих цепочек, имеющих одинаковые звенья, могут генерировать синусоидальные колебания с частотой лишь в том случае, если коэффициент усиления усилителя превышает 29.

В фазовращающей цепи с одинаковыми звеньями каждое последующее звено оказывает шунтирующее действие на предыдущее. Для уменьшения шунтирующего действия звеньев и снижения затухания в фазовращающей цепп обратной связи могут применяться так называемые прогрессивные цепочки. В этом случае сопротивление резистора каждого последуюш,его звена выбирается в /п раз больше сопротивления предыдущего звена, а емкости последующих звеньев во столько же раз уменьшаются:

R = mR,; R = mRi, О -22)

С, = ; С,= -%- И6.23)

Обычно величина m не превышает 4-5.

На рис. 16.12 приведена одна из возможных схем автогенератора типа RC с фазовращающей цепочкой.

С точки зрения обеспечения условия баланса фаз такой генератор можно было бы построить и на одном транзисторе {Т2) с общим эмиттером. Однако в этом случае цепочка обратной связи шунтирует р?зистор Ry усилительного транзистора и снижает его усиление, а малое входное сопротивление транзистора резко увеличивает затухание в цепи обратной связи. Поэтому целесообразно разделить выход фазовращающей цепи и вход усилителя с помоишю эмиттер! ого ио-Еторителя, собраигого на транзисторе Т1.

Работа автогенератора начинается в момент включения источника питания. Возникающий при этом импульс коллекторгого тска содержит широкий и непрерывный спектр частот, обязательно включающий в себя и необходимую частоту генерации. Благодаря выполнению



условий са\ювозбуждения колебания этой частоты становятся незатухающими, тогда как колебания всех других частот, для которых условие баланса фаз не выполняется, быстро затухают.

Автогенераторы с фазовращающими цепями обычно применяются для генерации синусоидальных колебаний фиксированной частоты. Зто связано с трудностью перестройки частоты в широком диапазоне. Диапазонные автогенераторы типа RC строятся несколько иначе. Рассмотрим этот вопрос более подробно.

Если усилитель поворачивает фазу входного сигнала на 2я (например, усилитель, имеющий четное число каскадов), то при охвате

положительной обратной связью достаточной глубины он может генерировать электрические колебания без включения специ-


Н выходу усилителя

На вход усилителя

R2 Usb,x

Рнс. 16.12. Схема транзисторного /С-генератора с фазовращающей цепью обратной связи.

Рис. 16.13. Последовательно-параллельнаи избирательная цепочка.

альной фазовращающей цепочки. Для выделения требуемой частоты синусоидальных колебаний из всего спектра частот, генерируемых такой схемой, необходимо обеспечить выполнение условий самовозбуждения только для одной частоты. С этой целью в цепь обратной связи может быть включена последовательно-параллельная избирательная цепочка, схема которой приведена на рис. 16.13.

Определим свойства этой цепочки, рассматривая ее как делитель напряжения.

Между выходным и входным напряжениями существует очевидная зависимость

1 +

/(оС,

2i +

; 16.24)

«2

Коэффициент передачи напряжения этой цепью

A 0JC2

(16.25)

Ma квазирезоиансной частоте (o коэффициент передачи напряжения до1жен быть равен действительному числу. Это возможно лишь в



[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]

0.001