Что такое автогенератор и как он работает. Какие бывают схемы автогенераторов. Как обеспечивается стабильность частоты и амплитуды колебаний. Где применяются автогенераторы в радиотехнике.
Принцип работы и назначение автогенератора
Автогенератор — это электронное устройство, способное генерировать незатухающие электрические колебания без внешнего воздействия. Основные элементы автогенератора:
- Усилительный элемент (транзистор, лампа)
- Колебательный контур
- Цепь положительной обратной связи
Принцип работы автогенератора основан на преобразовании энергии источника питания в энергию незатухающих колебаний. Это происходит благодаря положительной обратной связи, которая возвращает часть выходного сигнала на вход усилителя.
Условия самовозбуждения автогенератора
Для возникновения и поддержания колебаний в автогенераторе должны выполняться два условия:
- Баланс амплитуд — коэффициент усиления должен быть больше или равен единице
При выполнении этих условий в системе возникают незатухающие колебания на частоте, определяемой параметрами колебательного контура.
Основные схемы автогенераторов
Существует несколько базовых схем построения автогенераторов:
Трехточечные схемы
В трехточечных схемах колебательный контур подключается к активному элементу в трех точках. Различают:
- Емкостную трехточку
- Индуктивную трехточку
Такие схемы просты и широко применяются в радиотехнике.
Схема с трансформаторной обратной связью
В этой схеме обратная связь осуществляется через трансформатор. Она обеспечивает хорошую развязку входа и выхода усилителя.
LC-автогенераторы
Используют параллельный колебательный LC-контур. Частота генерации определяется формулой:
f = 1 / (2π√LC)
Где L — индуктивность, C — емкость контура.
Стабилизация частоты и амплитуды колебаний
Важной задачей при разработке автогенераторов является обеспечение стабильности частоты и амплитуды генерируемых колебаний. Для этого применяются следующие методы:
Стабилизация частоты
- Использование высокодобротных колебательных систем
- Применение кварцевых резонаторов
- Термостатирование
- Электронная стабилизация частоты
Стабилизация амплитуды
- Работа усилителя в режиме насыщения
- Автоматическая регулировка усиления
- Применение нелинейных элементов в цепи обратной связи
Правильный выбор схемы и методов стабилизации позволяет создавать автогенераторы с высокой стабильностью параметров выходного сигнала.
Применение автогенераторов в радиотехнике
Автогенераторы находят широкое применение в различных областях радиотехники:
- Гетеродины радиоприемников
- Задающие генераторы радиопередатчиков
- Генераторы несущей частоты в системах связи
- Генераторы тактовых импульсов в цифровой технике
- Генераторы качающейся частоты в измерительной аппаратуре
- Генераторы сигналов специальной формы
Благодаря способности генерировать стабильные колебания, автогенераторы являются ключевым элементом многих радиотехнических устройств.
Особенности автогенераторов на различных активных элементах
В зависимости от используемого активного элемента, автогенераторы имеют свои особенности:
Ламповые автогенераторы
- Высокая выходная мощность
- Работа на высоких частотах
- Большие габариты и энергопотребление
Транзисторные автогенераторы
- Компактность и экономичность
- Широкий диапазон рабочих частот
- Чувствительность к изменениям температуры
Автогенераторы на интегральных микросхемах
- Высокая стабильность параметров
- Простота применения
- Ограниченная выходная мощность
Выбор типа активного элемента зависит от конкретного применения автогенератора и требований к его характеристикам.
Методы анализа и расчета автогенераторов
Для анализа и расчета автогенераторов применяются различные методы:
- Метод комплексных амплитуд — позволяет определить условия самовозбуждения и частоту генерации
- Квазилинейный метод — учитывает нелинейность характеристик активного элемента
- Метод укороченных уравнений — описывает процессы в автогенераторе системой дифференциальных уравнений
- Спектральный метод — анализирует спектральный состав колебаний
Эти методы позволяют рассчитать основные параметры автогенератора и оптимизировать его схему.
Современные тенденции в разработке автогенераторов
В настоящее время развитие автогенераторов идет по следующим направлениям:
- Повышение рабочих частот (до терагерцового диапазона)
- Улучшение спектральной чистоты сигнала
- Миниатюризация и снижение энергопотребления
- Применение новых материалов (сверхпроводников, ферритов)
- Использование цифровых методов синтеза частот
Эти тенденции позволяют создавать автогенераторы с улучшенными характеристиками для применения в современных системах связи и радиолокации.
Схемы автогенераторов | Основы электроакустики
Главная » Генераторы сигналов » Устройство и принцип действия генераторов гармонических колебаний
Схемы автогенераторов
Схемы автогенераторов Кроме рассмотренных ранее схем с трансформаторной связью широко распространены трехточечные схемы с индуктивной автотрансформаторной и емкостной ОС, в которых колебательный контур подключается к электродам транзистора (по переменному току высокой частоты) тремя точками Э, Б, отвод Э от контурной катушки подключен к эмиттеру через малое внутреннее сопротивление источника Ек), а также схемы RС-генераторов. Элементы контура к электродам транзистора должны подключаться так, чтобы выполнялось фазовое условие самовозбуждения генератора. В автотрансформаторной схеме с индуктивной ОС) напряжение ОС снимается с части витков Lc контурной катушки LK, которые заключены между эмиттером и базой транзистора, и через конденсатор С1 подается на его базу. Мгновенные значения напряжений на катушках Lc и LK относительно средней точки противоположны (сдвинуты по фазе на 180°) и усилительный каскад дополнительно сдвигает фазу на 180°, в результате чего в схеме устанавливается положительная ОС и обеспечивается баланс фаз. Амплитудное условие самовозбуждения удовлетворяется подбором величины ОС (числа витков катушки связи). В схеме с емкостной резонансный колебательный контур образован конденсаторами Cl, C2 и катушкой LK. Напряжение ОС снимается с конденсатора С2. Фазовое условие самовозбуждения в схеме удовлетворяется, поскольку мгновенные значения напряжения на конденсаторах противоположны. Условие баланса амплитуд обеспечивается выбором емкости конденсатора С2. При ее увеличении ОС уменьшается. Настройку контура генератора удобно производить конденсатором переменной емкости СК| включаемым параллельно катушке контура. При включении конденсатора СЗ в контур последовательно с катушкой LK обеспечивается повышение стабильности частоты генератора при изменениях температуры и напряжения источника питания. Рабочий режим транзистора по постоянному току и его термостабилизация устанавливаются в приведенных схемах с помощью делителя R1R2 и резистора R3.
RC-генераторы формируют гармонические колебания низких частот. На низких частотах затруднительно использование частотно-избирательных LC-цепей вследствие значительного увеличения размеров элементов контура, снижения его добротности, невозможности плавной перестройки контура в широком диапазоне частот. Поэтому для генераторов низких частот применяют частотно-избирательные (фазирующие) RС-цепи. Структурная схема генератора с частотно-избирательной ЯС-цепью содержит широкополосный усилитель ШУ и фазирующую цепь частотно-избирательной обратной связи ЦОС. В качестве фазирующей цепи используют, одно- или многозвенные ЯС-фильтры, обеспечивающие требуемый фазовый сДвиг на частоте генерируемых колебаний. Чтобы чаетота колебаний в генераторе в основном определялась параметрами звеньев фазирующей цепи, а их амплитуда оставалась стабильной в заданном диапазоне частот, усилитель должен иметь большой коэффициент усиления по току и обладать высоким входным и относительно малым выходным сопротивлениями.
Схема RС-генератора с трехзвенной фазирующей RС-цепью. Напряжение на выходе резисторного усилителя сдвинуто по фазе на 180° относительно напряжения на входе. Чтобы получить положительную *ОС в генераторе, трехзвенная фазирующая цепь должна обеспечивать дополнительный фазовый сдвиг сигнала на 180°. Фазирующая цепь вызывает затухание сигнала, поэтому для выполнения условия баланса амплитуд в схеме используют транзистор с относительно большим коэффициентом передачи тока (А21э>45).
Схема RС-генератора с Г-образной фазирующей цепью показана на рис. 105, в. Генератор представляет собой двухкаскадный широкополосный резисторный усилитель с положительной ОС. Каждый из резисторных каскадов изменяет фазу колебании на 180°, поэтому баланс фаз в схеме обеспечивается автоматически. Чтобы генератор работал на одной частоте, условие баланса фаз должно выполняться лишь на рабочей частоте генератора. Для выполнения этого условия в цепь ОС включена фазирующая Г-образная цепь с последовательно соединенными элементами C1R1 и параллельно соединенными C2R2. Цепь C1R1 создает положительный фазовый сдвиг, a C2R2 — отрицательный. На определенной частоте фазовый сдвиг сигнала будет скомпенсирован (окажется равным нулю). На этой частоте и будет осуществляться баланс фаз, т.е. наступит самовозбуждение генератора. Частота генератора to = 1/\/C1RlC2R2 , а при R1=R2=R и С1=С2=С, w=1/RС. Коэффициент передачи фазосдвигающей цепи , а при R1=R2=R и С1=С2=С Kос=1/3. Очевидно, условие баланса амплитуд в схеме выполняется лишь при коэффициенте усиления двухкаскадного усилителя K>3. Свойства фазосдвигающей цепи реализуются при высоком вход-ном сопротивлении первого каскада и малом выходном сопротивлении второго каскада. Для этой цели первый каскад выполняют на полевом транзисторе. Для стабилизации амплитуды колебаний в генератор введена ООС на нелинейных элементах (терморезисторах, лампах накаливания), сопротивление которых зависит от проходящего тока. Регулирование рабочей частоты осуществляется изменением параметров двух элементов фазирующей цепи, поэтому в схеме используют сдвоенные переменные резисторы или сдвоенные конденсаторы переменной емкости.
Генераторы гармонических колебаний
Устройство и принцип действия генераторов гармонических колебаний
Режим работы транзистора в схеме усилительного каскада
Создание гармонических сигналов
Стабилизация частоты генераторов
RC – автогенераторы
Усилитель на полевом транзисторе
Усилитель на биполярном транзисторе с общим эмиттером
LC-автогенераторы | conture.by
Двухточечный LC-автогенератор с трансформаторной обратной связью
Принципиальная электрическая схема этого генератора представлена на рисунке 11.
Рисунок 11 — Принципиальная электрическая схема LC автогенератора с трансформаторной обратной связью
В этом генераторе в качестве усилительного элемента используется транзистор VT1 включенный по схеме с общим эмиттером. Нагрузкой транзистора является параллельный колебательный контур L2 C2. Этот контур используется как колебательная система, с помощью которой формируются колебания, и как избирательная цепь, от которой зависит частота и форма колебаний. Катушки индуктивности L1 и L2 образуют высокочастотный трансформатор. Кроме того катушка L1 является элементом обратной связи, с помощью которого колебания подаются на базу транзистора. Резисторы R1 и R2 образуют делитель напряжения. С его помощью на транзистор подается напряжение смещения U0, которым задается положение рабочей точки на вольт-амперной характеристике. Резистор R3 является температурной стабилизацией транзистора. Также R3 с конденсатором C4 образуют цепь автоматического смещения, которая осуществляет перевод генератора из мягкого режима самовозбуждения в жесткий. Конденсаторы С1 и С3 являются разделительными, и отделяют постоянную составляющую тока питания от переменной составляющей колебания. Электропитание генератора осуществляется от источника Ек.
Принцип действия генератора заключается в следующем. При включении источника питания Ек происходит заряд конденсатора C2, который затем разряжается на L2. Таким образом, в контуре появляются колебания. Эти колебания, за счет ЭДС взаимоиндукции, возбуждают переменное напряжение в катушке L1, которое вместе с напряжением смещения U0 поступает на базу транзистора. За счет усилительных свойств возникшие колебания нарастают. По мере нарастания амплитуды колебаний возрастает ток базы транзистора. Постоянная составляющая этого тока создает падение напряжения на R3 (переменная составляющая этого тока проходит через конденсатор С4). В результате этого, напряжение смещение, подаваемое на транзистор, уменьшается. Уменьшение U0 приводит к смещению рабочей точки вниз по характеристике, и генератор переходит в жесткий режим самовозбуждения. Колебания возрастают до значения точки устойчивого равновесия, и затем генератор переходит в стационарный режим работы.
Условие баланса амплитуд выполняется за счет усилительных свойств транзистора. Условие баланса фаз выполняется за счет транзистора включенного по схеме с общим эмиттером (осуществляет сдвиг фазы на 180°) и катушек индуктивности L1 и L2 (при подобном включении, каждая катушка сдвигает фазу на 90°).
Частота колебаний вырабатываемых данным автогенератором определяется выражением
wг=l(sqlrt(L2С2)) (15)
Амплитуда генерируемых колебаний определяется выражением
Umвых=Im1?wг?L2 (16)
Коэффициент обратной связи определяется выражением
Кос=М/L2 (17)
где М — взаимная индуктивность между катушками L1 и L2.
Условия самовозбуждения генератора определяются неравенством
М(sqrt(L2C2? QSдиф))>1 (18)
где Q — добротность колебательного контура;
Sдиф — дифференциальная крутизна вольт-амперной характеристики усилительного элемента.
Трехточечные автогенераторы
Как отмечалось выше трехточечным автогенератором является генератор, в котором колебательный контур подключается к усилительному элементу тремя точками. В этих генераторах используются колебательные контуры второго и третьего рода. Чтобы определить местоположение элементов колебательной системы таких генераторов рассмотрим обобщенную трехточечную схему. В этой схеме (рисунок 12) элементы колебательной системы заменим реактивными сопротивлениями XКБ, XБЭ, XКЭ (активными сопротивлениями можно пренебречь). Индексы обозначают точки подключения этих элементов к транзистору.
Элементы колебательной системы могут быть конденсаторами, катушками индуктивности или более сложными электрическими цепями. В такой схеме автогенератора колебания могут возникнуть на частоте генерации fг при выполнении условия резонанса
XКБ+XБЭ+XКЭ=0 (19)
Рисунок 12 — Обобщенная трухточечная схема автогенератора
Следовательно, один из элементов должен иметь противоположный знак по отношению к двум другим элементам. Определить знаки элементов можно исходя из коэффициента обратной связи
Кос= XБЭ/XКЭ (20)Согласно уравнению автогенератора коэффициент обратной связи должен быть положительным. Следовательно элементы XБЭ, XКЭ должны иметь одинаковый знак, а элемент XКБ должен иметь противоположный знак. В соответствии с вышеизложенным можно составить два варианта трехточечных схем: емкостную (рисунок 13, а) и индуктивную (рисунок 13, б).
Рисунок 13 — Упрощенные трёхточечные схемы автогенераторов
Одним из генераторов, эквивалентным трехточечной индуктивной схеме, является LC автогенератор с автотрансформаторной связью. Принципиальная электрическая схема этого генератора приведена на рисунке 14.
Рисунок 14 — Принципиальная электрическая схема LC-автогенератора с автотрансформаторной обратной связью
В этом генераторе используется колебательный контур второго рода L1 C4. Колебательный контур подключается к транзистору VT1 через блокировочные конденсаторы большой емкости С2 С3 и разделительный конденсатор С1. Начальное смещение рабочей точки задается делителем напряжения R1 R2. Перевод генератора из мягкого режима самовозбуждения в жесткий осуществляется цепью автоматического смещения R3 C3. Элементы С2 R4 выполняют функции фильтра цепи питания, который предотвращает влияние высокочастотных колебаний на источник постоянного тока Ек.
Конденсатор С5 является разделительным конденсатором, он предотвращает поступление постоянной составляющей тока питания в нагрузку. Элементом обратной связи является часть витков катушки L1 включенная между базой и коллектором транзистора. Колебательный контур образован индуктивной ветвью (часть витков катушки L1 включенная между коллектором и эмиттером) и емкостной ветвью (конденсатор С4 и часть витков катушки L1 включенная между базой и эмиттером транзистора). Т. к. токи в этих ветвях в любой момент времени противофазны, то баланс фаз будет соблюден (транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, также дает сдвиг фазы 180°).
Частота колебаний генератора с автотрансформаторной связью определяется выражением
wг= l(sqrt( L1 C4) (21)
Коэффициент обратной связи для этого генератора определяется выражением
Кос=Lбэ/Lкэ (22)
где Lбэ — индуктивность катушки L1 образованная витками, включенными между базой и эмиттером транзистора VT1;
Lкэ — индуктивность катушки L1 образованная витками, включенными между коллектором и эмиттером транзистора VT1. 3 C4 >1 (23)
Принципиальная электрическая схема LC автогенератора с емкостной обратной связью эквивалентный трехточечной емкостной схеме приведена на рисунке 15.
Рисунок 15 — Принципиальная электрическая схема LC-автогенератора с емкостной обратной связью
В этом генераторе используется колебательный контур третьего рода С4 С5 L2. Контур подключается к транзистору через блокировочные конденсаторы С2 С3 и разделительный конденсатор С1. Дроссель L1 с конденсатором С7 образуют фильтр цепи питания. В данной схеме используется схема параллельного коллекторного питания, в которой источник питания, колебательный контур и транзистор включены параллельно друг другу. Элементом обратной связи является конденсатор С5. Назначение остальных элементов схемы аналогично схеме представленной на рисунке 14. Колебательный контур образован индуктивной ветвью (элементы L2 С5) и емкостной ветвью (конденсатор С4). 3 > 1 (26)
Запись опубликована в рубрике Теория с метками генераторы, трёхточка, условия генерации. Добавьте в закладки постоянную ссылку.
Схема автогенератор
Частота и стабильность колебаний, излучаемых радиопередатчиком, определяются его возбудителем. Современные возбудители представляют собой сложные электронные устройства. Важнейшим элементом их структурной схемы является генератор с самовозбуждением автогенератор , который представляет собой автономную электрическую систему, предназначенную для создания высокостабильных колебаний высокой частоты. В радиопередатчиках используются, главным образом, одноконтурные автогенераторы, построенные по трехточечным схемам, в которых колебательный контур подключается к лампе или транзистору тремя точками. В качестве примера может быть рассмотрен одноконтурный автогенератор с автотрансформаторной обратной связью рис. При анализе амплитудных и фазовых соотношений в автогенераторе в установившемся режиме, а также при рассмотрении условий устойчивости амплитуды и фазы автоколебаний, можно воспользоваться квазилинейной теорией Берга, когда характеристику анодного тока лампы аппроксимируют отрезками прямых.
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- 14 Автогенераторы
- Справочник химика 21
- Источник высокого напряжения, автогенератор
- Схема кварцевого барьерного автогенератора на основе двухтактного усилителя
- Автогенератор
- Схемы автогенераторов
- Схемы автогенераторов
- 10. 1.1 Структурная схема автогенератора
- Генераторы на диодах
- LC-автогенераторы
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: как работает генератор простыми словами
14 Автогенераторы
Частота и стабильность колебаний, излучаемых радиопередатчиком, определяются его возбудителем. Современные возбудители представляют собой сложные электронные устройства. Важнейшим элементом их структурной схемы является генератор с самовозбуждением автогенератор , который представляет собой автономную электрическую систему, предназначенную для создания высокостабильных колебаний высокой частоты.
В радиопередатчиках используются, главным образом, одноконтурные автогенераторы, построенные по трехточечным схемам, в которых колебательный контур подключается к лампе или транзистору тремя точками. В качестве примера может быть рассмотрен одноконтурный автогенератор с автотрансформаторной обратной связью рис. При анализе амплитудных и фазовых соотношений в автогенераторе в установившемся режиме, а также при рассмотрении условий устойчивости амплитуды и фазы автоколебаний, можно воспользоваться квазилинейной теорией Берга, когда характеристику анодного тока лампы аппроксимируют отрезками прямых.
При этом, как было показано выше, ламповый генератор может быть представлен эквивалентной схемой рис. Амплитуда и частота установившихся колебаний в автогенераторе определяются условием самовозбуждения:. Здесь — приведенный коэффициент обратной связи :. Условие самовозбуждения в комплексной форме 2.
Выражение 2. Здесь — фазовый угол эквивалентного сопротивления контура: , это угол между первой гармоникой анодного тока лампы и напряжением на контуре , он зависит от частоты, так как представляет собой фазовую характеристику параллельного колебательного контура; — фазовый угол средней крутизны — угол между первой гармоникой анодного и управляющим напряжением ,поскольку ; — фазовый угол приведенного коэффициента обратной связи — угол между управляющим напряжением и напряжением на контуре , так как.
При СВЧ на величину этих углов влияет инерция электронов. Присутствие в уравнении баланса амплитуд множителя , зависящего от угла отсечки анодного тока лампы и от режима её работы , позволяет установить причину ограничения нарастания амплитуды колебаний в автогенераторе. В самом деле, из уравнений 2. При этом угол отсечки будет уменьшаться, коэффициент приведения -расти см.
Это продолжится до тех пор, пока не восстановится равенство 2. Увеличение внутреннего сопротивления при возрастании анодного тока происходит ещё и потому, что при этом увеличивается сеточный ток, а значит возрастает коэффициент. Таким образом, стабилизация амплитуды автоколебаний обусловлена нелинейностью внутреннего сопротивления лампы и зависимостью его величины от её электронного режима. Выполнение уравнений баланса амплитуд и баланса фаз являются необходимыми, но недостаточными условиями для длительного существования колебаний в автогенераторе, которое возможно лишь при выполнении условий устойчивости амплитуды и фазы.
Условие устойчивости амплитуды 2. Таким образом, приведённое внутреннее сопротивление является тем элементом, который определяет устойчивость амплитуды автоколебаний. При анализе условий самовозбуждения колебаний и устойчивости их амплитуды весьма наглядным является графический метод, при котором рассматриваются колебательные характеристики и прямые обратной связи автогенератора, работающего в заданном режиме.
Однако, обычно прямая обратной связи выражается уравнением. Эта зависимость представляет собой прямую линию, выходящую из начала координат и имеющую тем больший наклон, чем больше коэффициент обратной связи К. Колебательная характеристика представляет собой зависимость первой гармоники анодного тока от напряжения возбуждения и определяется выражением:. Форма колебательной характеристики, как мы видели см. На графике рис. Эта точка соответствует состоянию покоя.
Из рис. С увеличением коэффициента обратной связи при некотором его значении прямая обратной связи будет иметь уже две точки пересечения с колебательной характеристикой — 0 и А. Теперь в точке 0 крутизна линии обратной связи становится меньше крутизны колебательной характеристики, эта точка становится неустойчивой, и возникают автоколебания, амплитуда которых нарастает до второй точки пересечения А, которая является устойчивой.
При дальнейшем увеличении коэффициента обратной связи точка пересечения перемещается вправо, и вместе с этим изменяется амплитуда генерируемых колебаний. Кривая зависимости тока первой гармоники анодного тока I a 1 от коэффициента обратной связи К показана на рис.
Рассмотренный характер самовозбуждения лампового генератора называется мягким самовозбуждением, так как при достаточном коэффициенте обратной связи колебания нарастают самопроизвольно, без внешних толчков. Автоколебания возникают и срываются при одном и том же минимальном значении коэффициента обратной связи К min , который определяется из 2.
Очевидно, самовозбуждение генератора возможно при коэффициенте обратной связи. На рис. Кривая изменения амплитуды колебаний в функции от коэффициента обратной связи имеет характерную петлю рис. При амплитуда колебаний нарастает до значения, соответствующего точке пересечения А 2 , которая является устойчивой. При колебания затухают. Применение в автогенераторах автоматического смещения за счет сеточного тока позволяет получить мягкое самовозбуждение при углах отсечки в установившемся режиме меньше 90 0.
При включении автогенератора, когда амплитуда автоколебаний равна нулю, сеточный ток отсутствует и, следовательно, напряжение смещения на управляющей сетке лампы равно нулю, то есть угол отсечки равен 0 и происходит мягкое самовозбуждение. При возрастании амплитуды автоколебаний появляется и растёт сеточный ток, поэтому увеличивается отрицательное смещение на сетке рис. Сопротивление автоматического смещения R g может быть выбрано так, чтобы угол отсечки q в установившемся режиме был меньше 90 0.
Условие баланса фаз в автогенераторе, как было показано выше, определяется выражением:. Поскольку фазовые углы j s и j к малы и при малых изменениях частоты меняются очень мало, то для простоты рассуждений при рассмотрении устойчивости фазы можно принять их равными нулю. Тогда условие баланса фаз примет вид:. При этом частота автоколебаний в стационарном режиме равна резонансной частоте контура. Фаза частота автоколебаний будет устойчива в том случае, когда при малом случайном изменении частоты w фазовый угол j э будет изменяться так, чтобы частота автоколебаний возвратилась к своему значению при состоянии равновесия фаз.
Можно показать, что устойчивость фазы частоты автогенератора обеспечивается его колебательным контуром. Математически условие устойчивости фазы частоты автогенератора выражается формулой:. Это можно пояснить следующим образом. Однако, из рис. Итак, устойчивость амплитуды колебаний в автогенераторе определяется лампой нелинейным характером её внутреннего сопротивления и зависимостью его величины от электронного режима лампы , а устойчивость их частоты фазы — колебательным контуром.
Большинство схем автогенераторов можно представить в виде обобщенной трёхточечной схемы, в которой колебательный контур подключён к лампе транзистору тремя точками рис. Пренебрегая влиянием инерции электронов, высших гармоник и сеточного тока, уравнение баланса фаз можно выразить равенством 2. Это означает, что контур настроен на частоту автоколебаний, то есть, согласно рис. При резонансе токи в ветвях контура одинаковы, поэтому коэффициент обратной связи K можно представить в виде:.
Поскольку напряжение обратной связи и напряжение на контуре синфазны, то реактивные сопротивления X ак и X g к должны быть одного знака, при этом сопротивление X ag должно быть противоположного знака. В качестве примера на рис. Эти схемы получили название простых трёхточек. На УКВ используют сложные трёхточечные схемы, в которых реактивное сопротивление X ag образовано проходной ёмкостью лампы С ag , а сопротивления X ак и X g к , которые должны иметь индуктивный характер, — расстроенными контурами, включёнными между анодом и катодом наружный контур и между сеткой и катодом внутренний контур рис.
Нагрузочная цепь, с которой связан анодный контур генератора, обычно непостоянна во времени, поэтому собственная частота анодного контура w ак с учётом вносимой в него из нагрузочной цепи реактивности может изменяться.
Из рис 2. Поэтому для ослабления влияния нагрузки на частоту автоколебаний собственная частота анодного контура должна быть выше, чем у сеточного, тогда генерируемая частота будет определяться главным образом параметрами сеточного контура. Если анодный контур сильно расстроен относительно сеточного, то мощность, отдаваемая в нагрузочную цепь, понизится, но при этом непостоянство параметров анодного контура мало отразится на генерируемой частоте.
Эту особенность схемы используют для повышения стабильности частоты автоколебаний. Обычно частота анодного контура приблизительно в полтора раза больше, чем сеточного. Стабильность частоты является одним из важнейших электрических показателей радиопередатчика. Ею в значительной степени определяется надежность работы радиолиний. Требования к стабильности частоты современных радиопередатчиков очень высоки — порядка 10 -6 — 10 -7 , а для однополосной связи и синхронного радиовещания — порядка 10 Как указывалось выше, стабильность частоты передатчика определяется главным образом задающим генератором.
Частота колебаний автогенератора определяется уравнением баланса фаз 2. Поскольку фазовые углы j s и j к в весьма слабой степени зависят от частоты , можно принять их независимыми от частоты и объединить в один угол j к s. Тогда уравнение баланса фаз упростится и примет вид:. Частота автоколебаний определяется абсциссой точки пересечения фазовой характеристики контура j э w c прямой линией j к s.
При уменьшении добротности контура его фазовая характеристика становится более пологой, поэтому при изменении углов j к s изменение частоты автоколебаний тем больше, чем меньше добротность контура Q рис. Под эталонностью контура понимается его способность сохранять постоянной собственную частоту при изменении тех или иных внешних условий.
Влияние недостаточной эталонности контура при неизменной величине углов j к s иллюстрирует рис. Эталонность контура зависит не только от качества его деталей конденсаторов и катушек индуктивности , но и от степени постоянства тех междуэлектродных и монтажных емкостей, которые добавляются к контуру, эти емкости обозначают DС а0.
Эталонность контура характеризуют формулой:. Из этой формулы следует, что эталонность контура тем выше, чем выше его добротность и чем ниже частота автоколебаний, поэтому для повышения стабильности частоты целесообразно понизить рабочую частоту автогенератора и затем использовать умножение частоты.
Чем выше добротность контура, тем при меньшей его связи с лампой обеспечивается необходимая величина сопротивления R э и поэтому в меньшей степени влияют на собственную частоту контура все подключаемые к нему малостабильные емкости DС а0. Влияние абсолютной величины углов j к s. Поскольку фазовая характеристика контура линейна только при частотах, близких к его собственной резонансной частоте, то, как видно из рис. В первом приближении основные дестабилизирующие факторы могут быть разделены на два класса — внешние и внутренние.
К первому классу относятся изменения температуры и влажности воздуха, атмосферного давления и т. Всё это влияет не собственную частоту контура и на его добротность, то есть на фазовую характеристику контура j э w.
Для предотвращения этого влияния используют высокостабильные элементы контур вакуумные конденсаторы, конденсаторы, в которых использованы два диэлектрика с противоположными знаками ТКЕ, катушки индуктивности, выполненные вжиганием в радио- или ультрафарфор и т. Ко второму классу относятся нестабильность источников питания генераторной лампы и непостоянство её нагрузки. И то, и другое приводят к изменению электронного режима лампы и поэтому влияет на величину фазовых углов j к s.
Для уменьшения изменения напряжений источников питания применяют стабилизированные источники питания, а также питание анодной цепи задающего генератора от автономного источника. Кроме того, в автогенераторе используется режим работы без сеточных токов.
Помогает также использование в автогенераторе автоматического смещения, которое стабилизирует режим. Для уменьшения влияния изменений сопротивления нагрузки уменьшают связь контура с нагрузкой, а также применяют специальные схемы , мало чувствительные к изменениям сопротивления нагрузки — сложные трёхточечные схемы, схему Шембеля и др. Кроме того, после автогенератора следует использовать каскад, работающий в буферном режиме.
Нагрузкой контура задающего генератора в передатчике может быть либо антенна, либо цепь управляющей сетки следующей ступени. В обоих случаях параметры нагрузки нестабильны и реакция нагрузки на контур задающего генератора изменяется, в результате частота автоколебаний нестабильна.
Справочник химика 21
Двухточечный LC -автогенератор с трансформаторной обратной связью. Принципиальная электрическая схема этого генератора представлена на рисунке Рисунок 11 — Принципиальная электрическая схема LC автогенератора с трансформаторной обратной связью. В этом генераторе в качестве усилительного элемента используется транзистор VT1 включенный по схеме с общим эмиттером. Нагрузкой транзистора является параллельный колебательный контур L2 C2. Этот контур используется как колебательная система, с помощью которой формируются колебания, и как избирательная цепь, от которой зависит частота и форма колебаний. Катушки индуктивности L1 и L2 образуют высокочастотный трансформатор.
Фазовые портреты автогенератора гармонических колеба— Обобщенная схема автогенератора гармонических колебаний. Правило фаз и правило.
Источник высокого напряжения, автогенератор
Радиофизический факультет известен в мире как родоначальник универсального колебательно-волнового подхода к исследованию широкого круга явлений различной физической природы. Андроновым, М. Греховой, Г. Гореликом и В. Гинзбургом — была заложена особая, творческая система образования, которая и сейчас позволяет вести подготовку на мировом уровне глубоко образованных физиков со специализацией в области колебаний и волн. Новости Кафедры Наши выпускники Медиа Контакты. Радиофизический факультет — это. Признанная в мире научная школа в области колебаний и волн Радиофизический факультет известен в мире как родоначальник универсального колебательно-волнового подхода к исследованию широкого круга явлений различной физической природы. Расписание Личный кабинет portal. Радиофизический акультет проводит мероприятия для школьников.
Схема кварцевого барьерного автогенератора на основе двухтактного усилителя
To browse Academia. Skip to main content. Log In Sign Up. Пояснительная записка к Н.
Если условие самовозбуждения выполняется только для одной частоты, то на выходе генератора поддерживается синусоидальное напряжение этой частоты именно это характерно для генераторов гармонических колебаний.
Автогенератор
Основы электроакустики Путь к качественному звуку. Условие баланса амплитуд обеспечивается выбором емкости конденсатора С2. При ее увеличении ОС уменьшается. Настройку контура генератора удобно производить конденсатором переменной емкости СК включаемым параллельно катушке контура. Рабочий режим транзистора по постоянному току и его термостабилизация устанавливаются в приведенных схемах с помощью делителя R1R2 и резистора R3. RC-генераторы формируют гармонические колебания низких частот.
Схемы автогенераторов
Как известно, на основе усилителя в большинстве случаев можно изготовить автогенератор, соединив вход и выход усилителя через селективный элемент фильтр , соответственно реализуя необходимый фазовый сдвиг в таком «кольце». В работе была приведена схема дух тактного усилителя со встречной динамической нагрузкой см. Создать действительно простую и надежную схему кварцевого генератора, основываясь на схеме двухтактного усилителя со встречной динамической нагрузкой, оказалось возможным только при работе схемы автогенератора в барьерном режиме. Именно барьерный режим работы транзисторов позволяет создавать крайне простые схемы, которые чаще всего не нуждаются в настройке. Кроме того, получается весьма малая амплитуда ВЧ колебаний на селективном элементе автогенератора кварце или LC-контуре. Соответственно, малая амплитуда ВЧ колебаний на кварце малая мощность, рассеиваемая на кварце способствует получению действительно стабильных во времени колебаний, препятствуя таким негативным явлениям, как перескок частоты и генерация паразитных колебаний колебаний, наблюдающихся не на частоте кварца, либо не на его нечетных механических гармониках.
Классификация схем RC-автогенераторов с фильтрами в .. оценки для конкретной схемы генератора гармонических колебаний на.
Схемы автогенераторов
Эти генераторы имеют сравнительно высокую стабильность частоты колебаний, устойчиво работают при значительных изменениях параметров транзисторов, обеспечивают получение колебаний, имеющих малый коэффициент гармоник. К недостаткам их относятся трудности изготовления высокостабильных температурно-независимых индуктивностей, а также высокая стоимость и громоздкость последних. Особенно это проявляется при создании автогенераторов диапазона инфранизких частот, в которых даже при применении ферромагнитных сердечников габаритные размеры, масса и стоимость получаются большими.
10.1.1 Структурная схема автогенератора
ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Генератор
LC-генератор так называется, потому что в нём используется LC-контур. Это, в принципе, понятно. Итак, обобщенная схема LC-автогенратора показана на рисунке 1. Вот такая несложная схемка. Элементы R1, R2, R3C3 обеспечивают необходимый режим по постоянному току усилительного элемента и его термостабилизации.
Схема автогенератора с индуктивной обратной связью приведена на рис. Схема автогенератора может быть выполнена с емкостной рис.
Генераторы на диодах
Автогенератор вырабатывает электрические электромагнитные колебания, поддерживающиеся подачей по цепи положительной обратной связи части переменного напряжения с выхода автогенератора на его вход. Это будет обеспечено тогда, когда нарастание колебательной энергии будет превосходить потери когда петлевой коэффициент усиления больше 1. При этом амплитуда начальных колебаний будет нарастать. В них генерируются стационарные колебания, частота и форма которых определяются свойствами самой системы. Автогенераторы применяются, например, в радиопередающих устройствах. Мягкий режим характеризуется безусловным быстрым установлением стационарного режима при включении автогенератора. Жесткий режим требует дополнительных условий для установления колебаний: либо большой величины коэффициента обратной связи, либо дополнительного внешнего воздействия накачки.
LC-автогенераторы
Автогенератор — устройство, предназначенное для создания колебаний, вид которых, форма, частота, амплитуда и другие параметры не зависят от начальных условий и от внешнего сигнала, а определяются только структурой устройства. Любой автогенератор АГ , можно представить как усилитель с обратной связью ОС , упрощенная схема которого представлена на рисунке:. На этой схеме под действием ПОС коэффициент усиления увеличивается, тогда.
Как собрать схему генератора | Как вики
в: Howto, Электроника
Посмотреть источник Эта статья незавершенная. Вы можете помочь HowTo Wiki по номеру .
расширяя его . Для получения дополнительной информации см. Help:Contents
В этом руководстве кратко описаны различные схемы генератора.
Содержимое
- 1 Генераторы LC
- 1.1 Генератор Колпитца
- 1.2 Осциллятор Хартли
- 1.3 Генератор Клаппа
- Осциллятор Армстронга 1,4
- 1.5 Блокирующий осциллятор
- 2 Венский мост
- Генератор с 3 фазовыми сдвигами
- 4 Прямоугольная волна (цифровая логика)
- 4.1 Мультивибратор
- 4.2 Инвертор кольцевого генератора
- 4.3 КМОП кварцевый генератор
- 4.4 Триггерный генератор Шмитта, инвертор
- Стабильный RC-генератор 4,5
- 5 555 таймер
- 6 Прочие осцилляторы
- 7 Как сделать простой генератор, сделав своими руками катушку индуктивности и конденсатор
Индуктивно-конденсаторные генераторы.
Осциллятор Колпитца
Упрощенная версия формулы такова:
Осциллятор Хартли
Плюсы:
- Изменение частоты с помощью конденсатора переменной емкости
- Выходная амплитуда остается постоянной во всем диапазоне частот
- Коэффициент обратной связи дросселя с ответвлениями остается
Минусы:
- Богатый гармониками
- Не подходит для чистой синусоидальной волны
Генератор Клаппа
Осциллятор Армстронга
на основе схемы регенеративного приемника
Блокирующий осциллятор
Используется любой операционный усилитель и сдвигается фаза обратной связи. Приступить к работе очень просто.
- Полные уравнения
Критерии колебаний:
- Упрощенные уравнения
Чтобы использовать эти уравнения и цифровой и
мультивилятор в речи:
Мультивибратор
Схема имеет два состояния:
Состояние 1′:
- Q1 включен
- Коллектор Q1 при 0 В
- Тестовая зарядка C1 через R2 (и Q1)
- Напряжение на базе транзистора Q2 — это напряжение на конденсаторе C1. Первоначально это низкое значение, но оно увеличивается по мере зарядки C1.
- Q2 выключен (при базовом напряжении < 0,6 В)
- C2 разрядка через резисторы R3 и R4
- Высокое выходное напряжение (хотя и немного ниже напряжения питания из-за разрядного тока C2 через R4) и схема переходит в следующее состояние.
Состояние 2
- Q2 включен
- Коллектор Q2 (выходное напряжение) переходит от +В к 0В
- Это ступенчатое изменение на C2 вызывает отрицательный импульс на базе Q1, который быстро выключает его.
- Q1 выключен, его коллектор поднимается примерно до +V.
- C1 разряжается через R1 и R2
- Зарядка C2 через R3 от -V через 0V до +0,6V (это может рассматриваться как разрядка, а не зарядка)
- Напряжение на базе транзистора Q1 — это напряжение на конденсаторе C2. Первоначально это низкое значение, но оно увеличивается по мере заряда C2.
- Это состояние является самоподдерживающимся до тех пор, пока напряжение на базе Q1 не достигнет 0,6 В, после чего Q1 включается, и схема возвращается в состояние 1.
Первоначальное включение питания
При первом включении схемы ни один из транзисторов не включается. Однако это означает, что на данном этапе они оба будут иметь высокие базовые напряжения и, следовательно, тенденцию к включению, а неизбежные небольшие асимметрии будут означать, что один из транзисторов будет включаться первым. Это быстро переведет схему в одно из вышеуказанных состояний, и последует колебание.
Период колебаний
Грубо говоря, продолжительность состояния 1 (высокая мощность) будет связана с постоянной времени R2.C1, поскольку она зависит от заряда C1, а продолжительность состояния 2 (низкая мощность) будет связана с постоянной времени R3.C2, поскольку он зависит от заряда C2 — и эти постоянные времени не обязательно должны быть одинаковыми, поэтому может быть достигнут настраиваемый рабочий цикл.
Однако продолжительность каждого состояния также зависит от начального состояния заряда рассматриваемого конденсатора, а это, в свою очередь, будет зависеть от величины разряда во время предыдущего состояния, что также будет зависеть от резисторов, используемых во время разряда ( R1 и R4), а также от длительности предыдущего состояния, и т.д. . В результате при первом включении период будет довольно долгим, поскольку конденсаторы изначально полностью разряжены, но период быстро сократится и стабилизируется.
Период также будет зависеть от тока, потребляемого с выхода.
Из-за всех этих неточностей на практике обычно используются более сложные ИС таймера, как описано выше.
Инвертор кольцевого генератора
Требуется нечетное количество инверторов. Использование минимального количества каскадов в генераторе позволяет достичь максимальных частот, однако это будет чувствительно к колебаниям напряжения. При использовании большего количества ступеней шум, вызванный колебаниями напряжения, сводится к минимуму. Частота не является точной из-за различий во времени перехода. Это компенсируется за счет управления током, проходящим через транзисторы. Это также позволяет вам сделать его генератором, управляемым напряжением (VCO).
КМОП-кристаллический генератор
Инверторный генератор с триггером Шмитта
Это может быть построено из микросхем серии ttl 7414, 74ls14… или из серии 4000 cmos (например: 4093).
Может использоваться вместо других осцилляторов.
Т = 1,7*RC
Стабильный RC-генератор
Это, вероятно, самый распространенный генератор для любителей электроники, потому что это обычная ИС и хорошо задокументирована.
- См.: http://www.sentex.net/~mec1995/gadgets/555/555.html
- широкополосные усилители
- буферные усилители
- кварцевые генераторы
- эмиттерная дегенерация
- Осциллятор Хартли
- отрицательный отзыв
- Генераторы, управляемые напряжением
- дрейф осциллятора
- Генератор Армстронга
- Нестабильный мультивибратор
- Блокирующий осциллятор
- Генератор Клаппа
- Генератор Колпитца
- Кварцевый генератор
- Электронный осциллятор
- Осциллятор Хартли
- Генератор релаксации
- RLC-цепь
- Генератор Ваккара
- Осциллятор Ройера
- OCXO (сокращение от Oven Controlled X-tal (Crystal) Oscillator) — это метод, используемый для предотвращения изменений температуры, влияющих на резонансную частоту пьезоэлектрического кристалла.
Генератор в электронике — это цепь, которая генерирует сигнал на определенной частоте. Вы можете сделать простой генератор с катушкой индуктивности и конденсатором (две параллельные пластины). Цепь будет попеременно накапливать энергию в конденсаторах (электрическая энергия) и в катушке индуктивности (магнитная энергия). Электроны, выходящие из одной пластины, будут проходить через индуктор. Когда заряд на пластинах становится постоянным, ток затухает. Падение тока создает электродвижущую силу в катушке индуктивности, которая заставляет электроны двигаться в том же направлении, тем самым заряжая другую пластину конденсатора. Вам понадобиться:
- 2 рулона Saran Wrap
- Рулон алюминиевой фольги
- 2 оголенных провода
- Тонкий изолированный медный провод
- Картонная трубка
- Батарея
Шаг, если у вас нет конденсатора
один удобный. Разверните два рулона Saran Wrap на несколько футов. Поместите несколько квадратных футов алюминиевой фольги на каждую развернутую область, чтобы обертка Saran простиралась дальше (покрывала большую площадь), чем алюминиевые листы. Это дополнительное удлинение обеспечит электрическую изоляцию между «пластинами», когда два листа Saran Wrap и алюминий будут снова свернуты вместе. Теперь разрежьте сэндвич Saran Wrap на краю одного из рулонов Saran Wrap и поместите только что отрезанный сэндвич Saran Wrap-алюминий прямо на другой сэндвич Saran Wrap-алюминий. Это делает бутерброд из саран-обертки-фольги-саран-обертки-фольги. Нижний слой Saran Wrap все еще соединен с рулоном Saran Wrap. Вставьте два оголенных провода в сэндвич разными слоями, чтобы они соприкасались с двумя алюминиевыми листами. Затем сверните все это в рулон Saran Wrap, который все еще прикреплен к нижнему слою Saran Wrap. Слой Saran Wrap между двумя слоями фольги изолирует их друг от друга, как воздух в обычном конденсаторе.
Шаг 2: Прикрепите провода конденсатора к противоположным концам батареи изолентой. Это зарядит конденсатор. Дайте ему зарядиться в течение часа, как если бы вы заряжали аккумулятор. html» rel=»nofollow»>http://www.ehow.com/how_5652134_make-simple-oscillator.html
Контент сообщества доступен по лицензии CC-BY-SA, если не указано иное.
Как собрать схему генератора | Как вики
в: Howto, Электроника
Посмотреть источник Эта статья незавершенная. Вы можете помочь HowTo Wiki по номеру .
расширяя его . Для получения дополнительной информации см. Help:Contents
В этом руководстве кратко описаны различные схемы генератора.
Содержимое
- 1 Генераторы LC
- 1.1 Генератор Колпитца
- 1.2 Генератор Хартли
- 1.3 Генератор Клаппа
- 1.4 Осциллятор Армстронга
- 1.5 Блокирующий осциллятор
- 2 Венский мост
- Генератор с 3 фазовыми сдвигами
- 4 Прямоугольная волна (цифровая логика)
- 4.1 Мультивибратор
- 4.2 Инвертор кольцевого генератора
- 4.3 КМОП кварцевый генератор
- 4. 4 Триггерный генератор Шмитта, инвертор
- Стабильный RC-генератор 4,5
- 5 555 таймер
- 6 Прочие осцилляторы
- 7 Как сделать простой генератор, сделав своими руками катушку индуктивности и конденсатор
Индуктивно-конденсаторные генераторы.
Осциллятор Колпитца
Упрощенная версия формулы такова:
Осциллятор Хартли
Плюсы:
- Изменение частоты с помощью переменного конденсатора
- Выходная амплитуда остается постоянной во всем диапазоне частот
- Коэффициент обратной связи дросселя с ответвлениями остается
Минусы:
- Богатый гармониками
- Не подходит для чистой синусоидальной волны
Генератор Клаппа
Осциллятор Армстронга
на основе схемы регенеративного приемника
Блокирующий осциллятор
Используется любой операционный усилитель и сдвигается фаза обратной связи. Приступить к работе очень просто.
- Полные уравнения
Критерии колебаний:
- Упрощенные уравнения
Чтобы использовать эти уравнения и и
в цифровом выражении: нестабильный мультивибратор
Мультивибратор
Схема имеет два состояния:
Состояние 1′:
- Q1 включен
- Коллектор Q1 при 0 В
- Тестовая зарядка C1 через R2 (и Q1)
- Напряжение на базе транзистора Q2 — это напряжение на конденсаторе C1. Первоначально это низкое значение, но оно увеличивается по мере зарядки C1.
- Q2 выключен (при базовом напряжении < 0,6 В)
- C2 разрядка через резисторы R3 и R4
- Высокое выходное напряжение (хотя и немного ниже напряжения питания из-за разрядного тока C2 через R4) и схема переходит в следующее состояние.
Состояние 2
- Q2 включен
- Коллектор Q2 (выходное напряжение) переходит от +В к 0В
- Это ступенчатое изменение на C2 вызывает отрицательный импульс на базе Q1, который быстро выключает его.
- Q1 выключен, его коллектор поднимается примерно до +V.
- C1 разряжается через R1 и R2
- Зарядка C2 через R3 от -V через 0V до +0,6V (это может рассматриваться как разрядка, а не зарядка)
- Напряжение на базе транзистора Q1 — это напряжение на конденсаторе C2. Первоначально это низкое значение, но оно увеличивается по мере заряда C2.
- Это состояние самоподдерживается до тех пор, пока напряжение на базе Q1 не достигнет 0,6 В, после чего Q1 включается, и схема возвращается в состояние 1.
Начальное включение
При первом включении схемы ни один из транзисторов не включается. Однако это означает, что на данном этапе они оба будут иметь высокие базовые напряжения и, следовательно, тенденцию к включению, а неизбежные небольшие асимметрии будут означать, что один из транзисторов будет включаться первым. Это быстро переведет схему в одно из вышеуказанных состояний, и последует колебание.
Период колебаний
Грубо говоря, продолжительность состояния 1 (высокая мощность) будет связана с постоянной времени R2. C1, поскольку она зависит от заряда C1, а продолжительность состояния 2 (низкая мощность) будет связана с постоянной времени R3.C2, поскольку он зависит от заряда C2 — и эти постоянные времени не обязательно должны быть одинаковыми, поэтому может быть достигнут настраиваемый рабочий цикл.
Однако продолжительность каждого состояния также зависит от начального состояния заряда рассматриваемого конденсатора, а это, в свою очередь, будет зависеть от количества разряда во время предыдущего состояния, которое также будет зависеть от резисторов, используемых во время разряда ( R1 и R4), а также от продолжительности предыдущего состояния, и т.д. . В результате при первом включении период будет довольно долгим, поскольку конденсаторы изначально полностью разряжены, но период быстро сократится и стабилизируется.
Период также будет зависеть от тока, потребляемого с выхода.
Из-за всех этих неточностей на практике обычно используются более сложные ИС таймера, как описано выше.
Инвертор кольцевого генератора
Требуется нечетное количество инверторов. Использование минимального количества каскадов в генераторе позволяет достичь максимальных частот, однако это будет чувствительно к колебаниям напряжения. При использовании большего количества ступеней шум, вызванный колебаниями напряжения, сводится к минимуму. Частота не является точной из-за различий во времени перехода. Это компенсируется за счет управления током, проходящим через транзисторы. Это также позволяет вам сделать его генератором, управляемым напряжением (VCO).
КМОП-кристаллический генератор
Инверторный генератор с триггером Шмитта
Это может быть построено из микросхем серии ttl 7414, 74ls14… или из серии 4000 cmos (например: 4093).
Может использоваться вместо других осцилляторов.
Т = 1,7*RC
Стабильный RC-генератор
Это, вероятно, самый распространенный генератор для любителей электроники, потому что это обычная ИС и хорошо задокументирована.
- См.: http://www.sentex.net/~mec1995/gadgets/555/555.html
- широкополосные усилители
- буферные усилители
- кварцевые генераторы
- эмиттерная дегенерация
- Осциллятор Хартли
- отрицательный отзыв
- Генераторы, управляемые напряжением
- дрейф осциллятора
- Генератор Армстронга
- Нестабильный мультивибратор
- Блокирующий осциллятор
- Генератор Клаппа
- Генератор Колпитца
- Кварцевый генератор
- Электронный осциллятор
- Осциллятор Хартли
- Генератор релаксации
- RLC-цепь
- Генератор Ваккара
- Осциллятор Ройера
- OCXO (сокращение от Oven Controlled X-tal (Crystal) Oscillator) — это метод, используемый для предотвращения изменений температуры, влияющих на резонансную частоту пьезоэлектрического кристалла.
Генератор в электронике — это цепь, которая генерирует сигнал на определенной частоте. Вы можете сделать простой генератор с катушкой индуктивности и конденсатором (две параллельные пластины). Цепь будет попеременно накапливать энергию в конденсаторах (электрическая энергия) и в катушке индуктивности (магнитная энергия). Электроны, выходящие из одной пластины, будут проходить через индуктор. Когда заряд на пластинах становится постоянным, ток затухает. Падение тока создает электродвижущую силу в катушке индуктивности, которая заставляет электроны двигаться в том же направлении, тем самым заряжая другую пластину конденсатора. Вам понадобиться:
- 2 рулона Saran Wrap
- Рулон алюминиевой фольги
- 2 оголенных провода
- Тонкий изолированный медный провод
- Картонная трубка
- Батарея
Шаг, если у вас нет конденсатора
один удобный. Разверните два рулона Saran Wrap на несколько футов. Поместите несколько квадратных футов алюминиевой фольги на каждую развернутую область, чтобы обертка Saran простиралась дальше (покрывала большую площадь), чем алюминиевые листы. Это дополнительное удлинение обеспечит электрическую изоляцию между «пластинами», когда два листа Saran Wrap и алюминий будут снова свернуты вместе. Теперь разрежьте сэндвич Saran Wrap на краю одного из рулонов Saran Wrap и поместите только что отрезанный сэндвич Saran Wrap-алюминий прямо на другой сэндвич Saran Wrap-алюминий. Это делает бутерброд из саран-обертки-фольги-саран-обертки-фольги. Нижний слой Saran Wrap все еще соединен с рулоном Saran Wrap. Вставьте два оголенных провода в сэндвич разными слоями, чтобы они соприкасались с двумя алюминиевыми листами. Затем сверните все это в рулон Saran Wrap, который все еще прикреплен к нижнему слою Saran Wrap. Слой Saran Wrap между двумя слоями фольги изолирует их друг от друга, как воздух в обычном конденсаторе.
Шаг 2: Прикрепите провода конденсатора к противоположным концам батареи изолентой. Это зарядит конденсатор. Дайте ему зарядиться в течение часа, как если бы вы заряжали аккумулятор. html» rel=»nofollow»>http://www.ehow.com/how_5652134_make-simple-oscillator.html
Контент сообщества доступен по лицензии CC-BY-SA, если не указано иное.
Как собрать схему генератора | Как вики
в: Howto, Электроника
Посмотреть источник Эта статья незавершенная. Вы можете помочь HowTo Wiki по номеру .
расширяя его . Для получения дополнительной информации см. Help:Contents
В этом руководстве кратко описаны различные схемы генератора.
Содержимое
- 1 Генераторы LC
- 1.1 Генератор Колпитца
- 1.2 Генератор Хартли
- 1.3 Генератор Клаппа
- 1.4 Осциллятор Армстронга
- 1.5 Блокирующий осциллятор
- 2 Венский мост
- Генератор с 3 фазовыми сдвигами
- 4 Прямоугольная волна (цифровая логика)
- 4.1 Мультивибратор
- 4.2 Инвертор кольцевого генератора
- 4.3 КМОП кварцевый генератор
- 4. 4 Триггерный генератор Шмитта, инвертор
- Стабильный RC-генератор 4,5
- 5 555 таймер
- 6 Прочие осцилляторы
- 7 Как сделать простой генератор, сделав своими руками катушку индуктивности и конденсатор
Индуктивно-конденсаторные генераторы.
Осциллятор Колпитца
Упрощенная версия формулы такова:
Осциллятор Хартли
Плюсы:
- Изменение частоты с помощью переменного конденсатора
- Выходная амплитуда остается постоянной во всем диапазоне частот
- Коэффициент обратной связи дросселя с ответвлениями остается
Минусы:
- Богатый гармониками
- Не подходит для чистой синусоидальной волны
Генератор Клаппа
Осциллятор Армстронга
на основе схемы регенеративного приемника
Блокирующий осциллятор
Используется любой операционный усилитель и сдвигается фаза обратной связи. Приступить к работе очень просто.
- Полные уравнения
Критерии колебаний:
- Упрощенные уравнения
Чтобы использовать эти уравнения и и
в цифровом выражении: нестабильный мультивибратор
Мультивибратор
Схема имеет два состояния:
Состояние 1′:
- Q1 включен
- Коллектор Q1 при 0 В
- Тестовая зарядка C1 через R2 (и Q1)
- Напряжение на базе транзистора Q2 — это напряжение на конденсаторе C1. Первоначально это низкое значение, но оно увеличивается по мере зарядки C1.
- Q2 выключен (при базовом напряжении < 0,6 В)
- C2 разрядка через резисторы R3 и R4
- Высокое выходное напряжение (хотя и немного ниже напряжения питания из-за разрядного тока C2 через R4) и схема переходит в следующее состояние.
Состояние 2
- Q2 включен
- Коллектор Q2 (выходное напряжение) переходит от +В к 0В
- Это ступенчатое изменение на C2 вызывает отрицательный импульс на базе Q1, который быстро выключает его.
- Q1 выключен, его коллектор поднимается примерно до +V.
- C1 разряжается через R1 и R2
- Зарядка C2 через R3 от -V через 0V до +0,6V (это может рассматриваться как разрядка, а не зарядка)
- Напряжение на базе транзистора Q1 — это напряжение на конденсаторе C2. Первоначально это низкое значение, но оно увеличивается по мере заряда C2.
- Это состояние самоподдерживается до тех пор, пока напряжение на базе Q1 не достигнет 0,6 В, после чего Q1 включается, и схема возвращается в состояние 1.
Начальное включение
При первом включении схемы ни один из транзисторов не включается. Однако это означает, что на данном этапе они оба будут иметь высокие базовые напряжения и, следовательно, тенденцию к включению, а неизбежные небольшие асимметрии будут означать, что один из транзисторов будет включаться первым. Это быстро переведет схему в одно из вышеуказанных состояний, и последует колебание.
Период колебаний
Грубо говоря, продолжительность состояния 1 (высокая мощность) будет связана с постоянной времени R2. C1, поскольку она зависит от заряда C1, а продолжительность состояния 2 (низкая мощность) будет связана с постоянной времени R3.C2, поскольку он зависит от заряда C2 — и эти постоянные времени не обязательно должны быть одинаковыми, поэтому может быть достигнут настраиваемый рабочий цикл.
Однако продолжительность каждого состояния также зависит от начального состояния заряда рассматриваемого конденсатора, а это, в свою очередь, будет зависеть от количества разряда во время предыдущего состояния, которое также будет зависеть от резисторов, используемых во время разряда ( R1 и R4), а также от продолжительности предыдущего состояния, и т.д. . В результате при первом включении период будет довольно долгим, поскольку конденсаторы изначально полностью разряжены, но период быстро сократится и стабилизируется.
Период также будет зависеть от тока, потребляемого с выхода.
Из-за всех этих неточностей на практике обычно используются более сложные ИС таймера, как описано выше.
Инвертор кольцевого генератора
Требуется нечетное количество инверторов. Использование минимального количества каскадов в генераторе позволяет достичь максимальных частот, однако это будет чувствительно к колебаниям напряжения. При использовании большего количества ступеней шум, вызванный колебаниями напряжения, сводится к минимуму. Частота не является точной из-за различий во времени перехода. Это компенсируется за счет управления током, проходящим через транзисторы. Это также позволяет вам сделать его генератором, управляемым напряжением (VCO).
КМОП-кристаллический генератор
Инверторный генератор с триггером Шмитта
Это может быть построено из микросхем серии ttl 7414, 74ls14… или из серии 4000 cmos (например: 4093).
Может использоваться вместо других осцилляторов.
Т = 1,7*RC
Стабильный RC-генератор
Это, вероятно, самый распространенный генератор для любителей электроники, потому что это обычная ИС и хорошо задокументирована.
- См.: http://www.sentex.net/~mec1995/gadgets/555/555.html
- широкополосные усилители
- буферные усилители
- кварцевые генераторы
- эмиттерная дегенерация
- Осциллятор Хартли
- отрицательный отзыв
- Генераторы, управляемые напряжением
- дрейф осциллятора
- Генератор Армстронга
- Нестабильный мультивибратор
- Блокирующий осциллятор
- Генератор Клаппа
- Генератор Колпитца
- Кварцевый генератор
- Электронный осциллятор
- Осциллятор Хартли
- Генератор релаксации
- RLC-цепь
- Генератор Ваккара
- Осциллятор Ройера
- OCXO (сокращение от Oven Controlled X-tal (Crystal) Oscillator) — это метод, используемый для предотвращения изменений температуры, влияющих на резонансную частоту пьезоэлектрического кристалла.
Генератор в электронике — это цепь, которая генерирует сигнал на определенной частоте. Вы можете сделать простой генератор с катушкой индуктивности и конденсатором (две параллельные пластины). Цепь будет попеременно накапливать энергию в конденсаторах (электрическая энергия) и в катушке индуктивности (магнитная энергия). Электроны, выходящие из одной пластины, будут проходить через индуктор. Когда заряд на пластинах становится постоянным, ток затухает. Падение тока создает электродвижущую силу в катушке индуктивности, которая заставляет электроны двигаться в том же направлении, тем самым заряжая другую пластину конденсатора. Вам понадобиться:
- 2 рулона Saran Wrap
- Рулон алюминиевой фольги
- 2 оголенных провода
- Тонкий изолированный медный провод
- Картонная трубка
- Батарея
Шаг, если у вас нет конденсатора
один удобный. Разверните два рулона Saran Wrap на несколько футов. Поместите несколько квадратных футов алюминиевой фольги на каждую развернутую область, чтобы обертка Saran простиралась дальше (покрывала большую площадь), чем алюминиевые листы.