Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники (5-е изд.,1998) (1151957), страница 85
Текст из файла (страница 85)
Для того чтобы минимизировать эти эффекты, необходимо ограничить амплитуду колебаний Ег)»и необходимости есиление ггроизводится в следуклпих каскадах). также зучию сохранять напряжение иостоянпого смешения на варакзорс вывде одного вольта Взв око,ю .гого, с зем чтобы сдс.щ гь Вапряжсни Еенерагшв малым по сравнению с ним. Электрически настраиваемые генераторы широко нспользуюеся ВЕЯ формиро- ВЯВВЯ ЧасгГЭП1О-МОду.1ВРОВЯННЬГХ СВГВЯ. юВ и ВлООЯВОк как ргалВОчасзозные ги с гекзы Фя:Еовг В авзомл гической иодсгроикв часгозы. Этв вогросы будет ряссмоз- РЕНЬЕ В ГЛ.
9 В з.з Иг Всгораческим соображениям слес1овлло бы упомянутг, О кямерзонных гекерят'Орах. ко'1 Орые яв.гяиз 1' я б:гизкимв ; рещсгвенникями» ЕС-Еенерзге оров Б пих генераторах вьгсг кг добропеыг ко. е; Оапня КЯМЕртоиа з ПРЕЯЕЛяЮГ Чаотогу: Е- исратара В ВИЗКОЧас гзтНОМ длаиаэоис Естабильность несколько миллионных ло- Ряг 1 45 Коралл яемма напряженнем гогене лей при постоянной темпераз.урс); ответствует стабильности наручныг, сов.
Но кварцевые генераторы Все," лучше. как будет показано в следую разделе Паразитные колебания. Презлая что вы собрали славныи усилитель- "' пывали его, подавая на вход синусо ный сигнал. Затем подключили ко. усилителя генератор прямоутольныр' иульсов и увидели на выхоле по-пре„, синусоидальный сигнал! У вас не у тель, я сплошные хлопоты.
Но парязитные колебания не проявляются так явно. Обычно ов., метлы в виде размытия Ввести с кгуагяющегоо источника ггзка, необь '' мых сдвигов у ОУ. или схема. Воры, ведуавая себя. пока зл ней наблюда Осци.гло. 1зафе, Виру 1. «дичяе» . 00 лищь перестать за вей следить. Всезз„ разагзобразные прояьзевив невода,, лых вьюокочастоп ых иар11 иывых К„ Ьаний. порожденных гзепржыогме ВОЛуЧИВгдВМСя ГЕВЕратОРОМ Харздягз, Кочпития, возникшим ня основе тнВПОСтв ВВОЛОВ И МожЗЛЕКГРОЕздгвщэ. Мзс ГЕВ, Иа схеме рис .'.46 аоказал осиилч ЕПИЙ ВСточпнк ГОКЯ.
ВОЗНВКГиив ГзР"' иОлвении сз'удеаческои забОЕгаз гзри боть. Во щектронике, где с гзоы вольтметра измерялся рабочии,зева з-,, ".цинзисторного источника точто ток меняется слишком 5 до 10"е) при изменениях :на нагрузке в прелелах ожи!Вабочего диапазона — симптом, ся прикосновением пальжоллекгора! Емкость трап коллектором и базой плюс ительного прибора в саче Ф Индуктивностью образовшга генератор Хартли. в кото связь обеспечивалась емколлектором и эмиттером небольпгого резистора в цепь вила эти колебания за счез Коэффициента усиления Ва отах в схеме с Общей базой йи приемов, часто бываюгпий 'вратаря можн» легко ..1обиться порядка 0,1"' ари Вачяльустановки частогы от 5 до олпе уловлетворительно лля .
меневни. Еакю; например. как , оный ннпикагпг;,- карманного а. г,ге пифрь1 многозначного а.еяочиэаготс11 ОДНЯ ЗЯ ХЕРУт'Ои С 541Череловянием 1езбычная часзо- В каждыи момен. времени горит только одна инфра. но глаз видит все число. Ясно, что 1 очность здесь не очень важна.
Несколько лучше стабильность ЕС-генераторов — порялка 0.01ре в течение разумного промежутка времени Этого вполне достаточно для гетеродинов радиоприемников и телевизоров. Для получения по-настоящему стабильных колебаний незаменимы кварцевые генераторы. В них используется кусочек кварца (искусственного — двуокись кремния), вырезанный и отшлифованный таким образом, что он имеет определенную частоту колебаний. Кварц представляет собой пьезоэлектрик Еего деформация вызывает появление электрического потенциала, и наоборот), поэтому»пругие колебания кристалла могут быть вызваны приложением электрического поля, а эти колебания в свою очередь генерируют напряжение на гранях кристалла Помещая на поверхность кристалла контакты, можно превратить его в истинный схемный элемент, эквивалентный некоторой ЯХ.С-схеме, заранее настроенной на определенную частотк В самом леле эквивалентная схема этого элемента содержит два конденсатора, дающих пару близко расположенных резонансных частот в последовательного и аврал»ельного резонанса Ерис.
5.47), отличающихся лруг ог друга не более чем на 1елк Результат этого эффекта- резкое изменение реактивного сопротивления с частотой Ерис. 5.48) Высокая добротность е'е кварцевого резона- гора 1обычно около 10000) и хорошая стабильность делаю г естественным его 318 Глава 5 Активные фваьтры и генераторы 319 емкосшиоа Б Рис 548 !00 мур 1000 пФ хсл ы ход 6 ХЫОИ-иыеермх ~ ход с! Х мсезоье (хаги — гомес! Рж.: СС Схем: с хь рпеимми с; ~сяеп реи: .. сеиерехср Бирсе ~еиерес~ р Коппи и, применение как задаюшего элемента в генераторах и фильтрах с улучшенными параметрами (см.
разл, 13.12). В схемах с кварцевыми резонаторами, как и в ЕС- генераторах, вводят положительную обратную связь и обеспечивают наллежашее усиление на резонансной частоте. что ведет к автоколебаниям. На рИС. 5.49 ПОКаЗаНЫ НЕКОтОрЫЕ Ски" кварцевых генераторов. На рис. 5.49,40 казан классический генератор Г(и котором ислользчегся обычный пол '. транзистор (см. гл. 3) На рис. 5.49,-0(' бражен генератор Колпитца с квар "" резонатором вместо БГ-контура.
В на рис. 5.49,и в качестве образнойя' устоя сочш ание биполярного ''""' истора и кварцевого резонаные схемы генерируют вы. Бал с логическими уровнями "'зовании цифровых логических ' 'с: 5.49,Я и 0). '' йней диаграмме показаны схе"Еййх генераторов. построенные 12060,'12061 фирмы Могого!а емы предназначены для не, совместно с кварцевыми редиапазона частот от 100 кГБ а спроетированы таким обра)ж!Ояопечнвают прекрасную сга'' 'ечастоты колебании при тша 'птераничении его амплитуды с Осиного амплитудного днсн схемотехнического шраОии обеспечивают формировах колебаний как синусои':рйкси прямоугольной формы (с логическимн уровнями ! .
альтернативы, а именно в .-' когда досзаточно иметь выание колько прямоугольной 'БГе предъявляются предельные по сеабильгеости. можно приОнченныс модули кварцевых в, которые обычно вьшускшотесхвх О1Р-корпусах. Они стандартный набор часто г „1,2.4.5 6,8.10.16Б2ОМГБ! ее!ЕеготРЯБНЫЕИ ЧаСГОтЫ. КО ГОРЫ.'-. ользуются в микропропессоремах (например, частота Гц использчется в вилеопла, йз «<кварцевые модули гяктовой )),Как прови.ю.;бесоечившс~ зоч. ,,сдиапязовс семпера~ур. Бапряже а писания и времени)только Д ОДЛЯКО ОБИ ЛСЦЕСВЫ (ОЕ . 'и> '.;н вязе не и!енн еизси с срогг! и 2(омс; и х чеи Вс:с,ла лаю~ усколебания.:оыы как ори созда- венного гонорах ра сото не ется л:бизьси Фхнкцвоиировв генерагороп Ба кгярпевых ре зявисБ'! с.*! ~ '*ек е рнчсских ':::самого ьрнюс ьы сшснх. каь о ..
,еЕЛЬВЫЙ ЛЛБ и ЦЕЯЛ С ЛЬБЫЙ Рожны эффех гивере псе. ~е, и иа ~ хь тивление н емкосгь хесныажа; которые не всегда полностью известны Очень часто вы можете найти. что хотя ваш самодельный кварцевый .енератор и возбуждается, но на частоте. которая не соответствует той, ко:орая указана на кварцевом резонаторе. В наших собственных изысканиях в об:гасти схем лискретных кварцевых генераторов оывало всякое. Кварцевые резонае оры выпускаются на лиана юн от 10 кГц до 10 МГБ.
а у некоторых образцов высокие обертоны доходггг до 250 МГц. Для кажлой частоты нужен свой резонатор„ но для наиболее употребительных частот резонаторы выпускаются серийно. Всегда легко достать резоназоры на частоты 100 кГц, !. 2, 4. 5 и 10 МГц Кварцевый резонатор на час гас 1579545 МГБ (сеояший меньше доллара) применяется в генераторе имоу тьсов цветносз н телевизоров Для лекзронных наручных часов нужна частота 32,768 кГц (или 2" Гц), и вообше. часто нужны частоты.
равные 2 какой-то степени Гц. Кварцевый генератор можно регулировать в небо~ ьшом диапазоне с ПОМОШЬЮз ПОСЛЕЛОВатЕЛЬНО ИЛИ ПаРаЛ- лельно включенных конденсаторов переменной емкости (см. рис. 549.,) Благодаря дешевизне кварцевых резонах оров всегда вмеет смысл рассмотреть возможиосль их сгрименевня ь еех случаях. когда )сб-реляксацгсонггые генераторы работают на пределе свонх возможностеи Г(ри необхолимос.тн сгабильныо частозу кварцевого генератора можно иподгоня.гь» ~лектрнческим способом в неболь- ГПИХ ПРЕЛс".ЛЯХ С ЛС~ХЗОЦЕЬИх ВЯРЯКЗ'ОРЯ ТЯ.
кая схема иазываезси УКК1' (управляемъш напряжением кварцевый генераторй три игом улается соедилить лрекрасиуео ста( ильвосз.ь кварцевых гивера горов с ре' с'зн)хусмОсл ю Б( гене)еа1оров е сокупка коммерческого 57КК1, вероятно. Бвляезся наилучшим репюнием проблем. возкикяиилнх прв собственном проектировании (:таила ртвые ч КК1 обеспечивают максим ~льгсые гегклонения центральной частоты си Бомина '.а порялка й И) хотя имеются Образе!ы с более широкам диапазоном !Вплоть до ! 10 ').
Без особых чснлий можно с похао~гсью 320 Гниви б Акгивные 4вльтры н геиериторы 321 НЕ ТРЕБУЮЩИЕ ПОЯСНЕНИЙ ',седвчньке схемы "' с, 5.51 представлен набор удачных ';.большинство из которых взяты из "дств фирм-изготовителей и фирруководств по применению. Удачные схемы дхх 1 кбм- охи Венин 1 ипм Мбм) Три п.е иый вход '=1,1 йб Г' 1 б Выход 10 Ги б Виийсоидальимй выход 0,01мкс синчсоилальный входной игиал А ( кбм ЛЛ Вмход „; кварцевого резонатора обеспечить стаоильность частоты порядка нескольких миллионных долей в нормальном температурном диапазоне. Применяя схемы температурной компенсации, можно построить температурно-компенсированный кварцевый генератор (ТККГ) с несколько улучшенными параметрами.
Как ТККГ. так и некомпенсированный генератор выпускаются в виде готовых модулеи разными фирмами, например фирмами Вь1ехх. СТВ Кпьяй(я, Мо(ого(а, Кееуез Но%пап, б(а(е(с и Уес(гоп. Они бываю разных габаритов, иногда не больше корпуса Х)1Р или стандарз ного корпуса для х ранзисторов ТО-5. Дешевые модели обеспечиваюз стабильность порядка 10 ' в диапазоне от 0 ло 50 С, лорогие порядка 10 ' в том же диапазоне. Темпервту рно-компенсированные г енервторы. Чтобы получить сверхвысокую стабильность, может понадобиться кварцевый генератор, работающий в условиях постоянной температуры. Обычно для этих целен используется крисгал- с грактнчески нулевым темпера гурным коэффн.