17. Вопрос: Электронные генераторы

Ответ: Генераторами называются автоколебательные системы, в которых энергия источника постоянного тока преобразуется энергию незатухающих электрических сигналов переменного тока, частоты и мощности.

В зависимости от формы колебаний различают автогенераторы синусоидальных и импульсных (ре­лаксационных) колебаний.

Автогенераторы (генераторы с самовозбуждением) используются в качестве возбудителей колебаний требуемых частот, т. е. задающих генераторов. Получаемые от них колебания поступают затем в последующие каскады с целью усиления или умножения частоты. Они находят широкое применение в радио­передающих и радиоприемных устройствах, в ЭВМ, в измерительной технике, в автоматике и телемеханике и т. д. Любой усилитель может быть превращен в автогенератор, если его охватить положительной обратной связью и обеспечить выполнение условия , где - коэффициент передачи цепи обратной связи.

Высокочастотные автогенераторы, работающие в диапазоне частот от 100 кГц до 100 МГц, выполнен­ные на основе схемы резонансного усилителя, часто называются генераторами LC- типа. Низкочастотные автогенераторы, работающие в диапазоне от 0,01Гц до 100 кГц, построенные на основе схемы усилителя на резисторах, называются генераторами RC-типа.

Генераторы LC- типа

Любой автогенератор LC- типа состоит из:

• колебательного контура, в котором возбуждаются незату­хающие колебания требуемой частоты;

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

• транзистора, посредством которого регулируется подача энергии, от источника в контур;

• элемента обратной связи, обеспечивающего передачу переменного напряжения необходимой величины из выходной цепи во входную, для поддержания незатухающих колебаний в колебательном контуре.

Простейшая схема автогенератора LC- типа на транзисторе приведена на рис. 6.2, а.

Такая схема называется генератором с трансфор­маторной связью. Колебательный контур состоит из индуктивной катушки и конденсатора . Источ­ником энергии является источник постоянного напря­жения который отдает часть энергии в колеба­тельный контур в моменты, когда в его внешней це­пи, состоящей из колебательного контура и парал­лельно соединенного с ним транзистора, проходит ток. Регулятором служит транзистор, цепью обрат­ной связи- катушка , индуктивно связанная с колебательным контуром.

При включении источника питания в коллектор­ной цепи транзистора возникает ток коллектора, который заряжает конденсатор колебательного контура. После заряда конденсатор разряжается на катушку . В результате в контуре возникают свободные колебания с частотой которые индуцируют в катушке связи переменное напряжение той же частоты, с которой происходят колебания в контуре.

18 . Вопрос :Генераторы rc-типа

Ответ: Структур­ная схема RС-генератора изображена на рис.

Рис.а Рис.б

В этой схеме используется обычный резистивный усилитель. Для самовозбуждения усилителя его необ­ходимо охватить положительной обратной связью, т. е. на вход усилителя подавать часть выходного напряжения, превышающего входное или равное ему но величине и совпадающее с ним по фазе.

Для обеспечения необходимого фазового сдвига па частоте генерируемых колебаний применяют фазовращающие цепочки, которые имеют несколько RC-звеньев и служат для поворота фазы выходного напря­жения усилителя на 180°. В связи с тем что одно RC-звено изменяет фазу на угол меньше 90°, минимальное число звеньев фазовращающей цепочки равно трем. Для того чтобы частота генерируемых колеба­ний зависела, главным образом, от параметров фазо­вращающей цепочки, а амплитуда колебаний остава­лась бы стабильной в заданном диапазоне частот, уси­литель должен обладать большим коэффициентом усиления по току, значительным входным сопротивлением и относительно малым выходным сопротивлением.

На рис. 6.5 изображена простейшая схема генератора RC-типа с трехзвенной фазовращающей цепочкой.

Работа автогенератора начинается с момента подачи на него напряжения. Делитель напряжений , обеспечивает открытие транзистора VT. При этом возникает импульс коллекторного тока, который содержит широкий спектр частот, обязательно включающий в себя и необходимую частоту генерации. Генерирование незатухающих колебаний требуемой частоты осуществляется за счет обеспечения фазовых и амплитудных условий самовозбуждения Обеспечение фазовых условий достигается с помощью подбора соотношений между резисторами конденсаторами. В результате получается фазовый сдвиг в 180° между напряжениями на коллекторе и базе. Для выполнения амплитудного условия коэффициент обратной связи должен быть равен ,где -коэффициент передачи тока транзистор включенного по схеме с OЭ ?.

19. Вопрос: Операционное устройство, технические характеристики ОУ. Инвертирующие и неинвертирующие ОУ.

Ответ: Операционным усилителем называется дифференциальный усилитель постоянного тока с большим коэффициентом усиления, предназначенный для выполнения различных операций над электрическими сигналами.. Обычно ОУ имеет 3-4 балансных каскада. В качестве выходного каскада в ОУ обычно используют бестрансформаторный услитель мощности.

Коэффицент усиления ОУ - достигает 10⁶. Обычно ОУ изготавливают как интегральные микросхемы.

ОУ имеет два входа инвертирующий- И и инвертирующий -Н. (см. Рис1).