promel (967628), страница 41
Текст из файла (страница 41)
зт к Схемы генераторов приведены на ри а 2.61 — 2.63. Их усилительный каскад в тс„~, р полнен на транзисторе ОЭ с известны 7 /7 Ф элементами ттс „ Я „ Яю С„ предназначе, тта, НЫМИ ДЛЯ ЗаДаНИЯ РЕжИМа ПОКОЯ И тЕМ нк ) тй! ратурной стабилизации. Выходной сигна снимается с коллектора транзистора. р схеме однокаскадного усилителя с чнс к/ активной нагрузкой выходной сигнал на'- ходится в противофазе с входным сигнала Рз лом. В связи с этим для обеспечения УС'= ловия баланса фаз (2.159) звено положИ~ тельной обратной связи на резонансной.
р 2 61 с частоте должно Осуществлять поворот нв тора с трансфо ь!аторной 180' фазы снптала, пеРедаваемого на вхоД;. обратной связью усилителя. !70 где р — коэффициент передачи тока транзистора в точке покоя. Частота генерируемых колебаний близка к резонансной частоте колебательного контура: (2.162) 2н)'ьС Сигнал обратной связи может быть снят непосредственно с коле. бательного контура. Это достигается благодаря секционированию индуктивной илн емкостной ветви колебательного контура, В схемах таких генераторов колебательный контур имеет три точки соединения с усилителем, в связи с чем их называют т р е х т о ч е ч н ы м и. В схеме генератора рис. 2.62 («индуктивная трехточкая) секциоиированной выполнена индуктивная ветвь контура.
Сигнал обратной связи определяется напряжением на секции а а Требуемая фаза этого сигнала определяется тем, что напряжения на секциях ш, н а, относительно их общей точки, подключенной к шине — Ен, находятся в противофазе. На вход транзистора сигнал с секции вн ~ пода- -с к вык Рис. 2.63. Схема гене ратора с трехточечной емкостной обратной связью Рис. 2.62. Схема генератора с трехточечной индуктивной обратной связью !7! , ггсгьорькатора. Сигнал обратнои связи снимается с вгоричнои к"ш' тр ' индуктивно связанной с обмоткой а н и через разде- конденсатор Ср, подается на вход транзистора. Необхо- .кькот ки гн а ительньгй ьг зировка напряжения обратной связи достигается соответст- подключением выводов вторичной обмотки.
Поскольку на- имая г аз в юшим и „," братией связи меньше выходного напряжения, отношение прюкепие „ витков первичной и вторичной обмоток ге,агав > 1. чисел В т принять индуктивную связь обмоток га, и гав идеальнои то для обеспечения условия баланса амплитуд необходимо, чтобы Р -Ы 1 Г"7Ь б = ГагГГае 12.161) ется через разделительный конденсатор Срх (Ср, » С), ист питания (представляющий по переменному току сойротивление, кое к нулю) и конденсатор С,. При (. = (.„соотношение (2.161) ствительно и для данной схемы. Расчет частоты может быть произведен во формуле (2.162), положить в ней й = Ьк + 1.з. В схеме генератора рис. 2.63 («емкостная трехточка») колебат' ный контур, состоящий из индуктивной катушки с и последовате»7 включенных конденсаторов С', С", включен параллельно выход цепи усилительного звена.
Напряжение обратной связи снимае конденсатора С" относительно «земли» и подается на вход транзисг через конденсаторы Ср„ и С„ минуя цепь источника питания. На жения на конденсаторах С и С" относительно их общей точки н дятся в противофазе, в связи с чем создаваемая в схеме обратная св является положительной. Самовозбуждение генератора обеспечивается при следующих с ношениях параметров в схеме." С в«ОБ (2.1 С' Йк 11 Йк где г ов — входное сопротивление используемого транзистора Є— сопротивление внешней нагрузки. Для расчета частоты действительно выражение (2.162), где С' = С'С"l(С' + С").
В ЬС-генераторах генерируемая частота, строго говоря, зази не только от параметров колебательного конутра, но и от параметр транзисторов усилительного звена. Это следует, например, из бол точного выражения для частоты колебаний генератора (рис. 2.6 2« )Г СС ьС гвхоэ С'С гвхоэ(гк 1»> ~! Йк) где г„оэ — входное сопротивление транзистора ОЭ; г„„, — парамет схемы замещения транзистора; г — суммарное сопротивление поте в элементах Ь и С колебательного контура.
Ввиду зависимости величин 7-, С колебательного контура и пар метров транзистора от температуры наблюдается зависимость от т пературы и частоты 1. Б условиях постоянства температуры нестабил ность частоты вызвана изменением дифференциальных параметро транзистора в зависимости от изменения положения точки поко, усилительного каскада, что, в частности, обусловливает необход мость его стабилизации. Нестабильность частоты генераторов оценивают коэффициенто относительной нестабильности а, = †'У 100, (2,165)' где Л7' — абсолютное отклонение частоты от номинального значения 7 ", 172 их случаях оговариваются условия, при которых произвол ерения, в частности диапазоны изменения температуры и нация питания.
Коэффициент относительной нестабильности часяряжеи готы ы транзисторных ЕС-генераторов (при использовании температурно нои стабилизации с помощью резистора гг'„но без принятия специаль „ных добавочных мер стабилизации) составляет единицы процента. ф„.кторами, повышающими стабильность частоты, являются увенчание температурной стабилизации выбранного режима покоя ительных каскадов, а также применение средств, компенсируюу х температурные изменения частоты. Одним из методов компенса„„и можно считать введение в колебательный контур конденсаторов зависимой от температуры емкостью (например, тикондовых).
Наибольшая стабильность частоты с коэффициентом бг = 10 ' —: 10-'% достигается при использовании в генераторах кварцевого резонатора. Высокая стабильность частоты обусловливается тем, что кварцевый резонатор, являясь эквивалентом последовательного колебательного контура, обладает высокой добротностью (12„= 10~; 10). Генераторы ЕС.типа реализуются в виде гибридных интегральных микросхем, в которых реактивные элементы Л, С применяют в качестве навесных. Построение генераторов на частоты ниже нескольких десятков килогерц становится нерациональным ввиду возрастания габаритов и массы элементов колебательного (.С-контура. Для диапазона низких частот применяют 1хС-генераторы.
Они основаны на использовании частотно-зависимых цепей, составляемых нз резисторов и конденсаторов, и аналогично ЬС-генераторам выполняются по структурной схеме рис. 2.60. В усилителях, предназначенных для построения генераторов, выходной сигнал, как известно, может находиться в противофазе с входным сигналом (<Рг = 180') или же совпадать с ним по фазе (Ф„= О), 8 первом случае частотно-зависимая )сС-цепь обратной связи на частоте генерации должна осуществлять поворот фазы передаваемого сигнала на 180' (~р = 180'), во втором случае фазовый сдвиг передаваемого сигнала должен отсутствовать (Ч~,= О). Решение обеих задач характеризуется большими схемными возможностями ДС-цепей.
Схема цепи, осуществляющей изменение фазы передаваемого сигнала иа 180', приведена на рис. 2.64, а. Выбор для рассмотрения этой ~~емы обусловлен наименьшими значениями в ней емкостей конденса~~ров, требуемых для построения низкочастотных генераторов. В схеме рис. 2.64, а (схема лестничного типа «Р-параллелы) используется зависимость от частоты коэффициента передачи и фазы "ередаваемого сигнала элементарного Г-образного цС-звена. Пос~ольку максимальный фазовый сдвиг, вносимый одним звеном на частоте, близкой к нулю, составляет 90', для получения требуемого Фазового сдвига в 180' цепь должна содержать не менее трех последовательно включенных звеньев.
Обычно применяют трехзвеиные л" (Реже) четырехзвенные цепи. !тз Зависимости )х) и гр„отчастотыдля трехзвенной цепи при С,' = С, = С и гсз == )сз = Дз == 14 приведены на рис. 2.64, б. Ч ' ?з, при которой угол гр„= 180', называют квазирезонансной. ' раметрами С и 14 оиа связана соотношением (з =. 1 ( 2в )'6 йС ? ~/~а Ю! а> Рис. 2.64. Схема трехзвеаного ?гС-четырехпозюснггка (а), зависимости его коэффициента передачи и угла фазового сдвига от частоты (б) На частоте )з коэффициент передачи пепи при указанных соо ~и„„! шениях между параметрами х =- — '"" = — —. Следовательно, 26 возбуждение генератора возможно, коэффициент усиления усилителя К ~ 29.
В качестве усилительного зд обычно используют усилители пост ' ного тока в интегральном исполне в частности операционные усилит Схема генератора на ОУ приведен, рис. 2.66. Цепь частотно-зависимой,' Рис. 2.66, схема генератора ратной связи включена между выхо синуеоиданы'ых коаеааггггй на и инвертирующим входом усили Требуемый коэффициент усиления у лительного звена (Кгг ~ 29) согла выражению (2.140) достигается вы ром отношения 14„?1(з ъ 29. Входное сопротивление инвер рующего усилителя, равное Яз, совместно с гааз определяет акт ную составляющую сопротивления оконечного звена частот зависимой цепи обратной связи. В связи с этим для расчета часто ?'з по формуле (2.166) нужно, чтобы ?~, = 1( з = Ьз (( 1(з = 14. Требу мая на практике установка аеобходимой амплитуды колебаний д стигается некоторой подстройкой сопротивления Я„.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
