- •Обзор литературы
- •1.1 Назначение и виды генераторов.
- •1.2 Генераторы синусоидальных колебаний
- •1.3 Режимы самовозбуждения генератора
- •1.3 Типы генераторов
- •1.3.2 Схема трёхзвенной rc-цепи
- •1.3.3 Мост Вина
- •1.3.4 Схема двойного т-образного моста
- •1.3.6 Схема генератора с мостом Вина на оу
- •1.4 Генератор lc-типа
- •1.5 Мощные усилительные каскады.
- •1.6 Классификация выходных усилителей мощности
- •1.6.1 Усилители класса а
- •1.6.2 Усилители класса в
- •1.6.3 Усилители класса ав
- •1.6.4 Усилители класса с
- •1.7 Схемотехнические решения мощных усилительных каскадов.
- •Выбор электрической схемы электронного устройства и её описание
- •Расчёт и выбор элементов схемы электронного устройства
- •3.1 Расчет усилителя мощности
- •3.2 Расчёт генератора синусоидальных колебаний
- •Описание методики испытания электронного устройства
- •Заключение
1.3 Типы генераторов
В зависимости от того, каким способом в генераторе обеспечивается условие баланса фаз и амплитуд, различают генераторы:
LC-генераторы, использующие в качестве частотно-зависимой цепи колебательный контур. Время задающим параметром в них является период собственных колебаний колебательного контура;
RC-генераторы, у которых частотно-зависимые цепи обратной связи представляют собой сочетание элементов R и С (мост Вина, двойной T-образный мост, сдвигающие RC-цепи др.). Время задающим параметром здесь служит время заряда, разряда или перезаряда конденсатора;
генераторы с электромеханическими резонаторами (кварцевыми, магнитострикционными), в которых времязадающим параметром является период собственных колебаний резонирующего элемента.
1.3.1 RC-генераторы
RC-генераторы основаны на использовании частотно-избирательных RC-цепей и выполняются по структурной схеме, приведенной на рис.1.
Различают RC-генераторы с фазосдвигающими и мостовыми RC-цепями.
1.3.2 Схема трёхзвенной rc-цепи
RC-генераторы с фазосдвигающей цепью представляют собой усилитель с поворотом фазы на 180°, в котором для выполнения условия баланса фаз включена цепь обратной связи, изменяющая на частоте генерации фазу выходного сигнала также на 180°. В качестве фазосдвигающей цепи обратной связи обычно используются трехзвенные RC-цепи (реже четырехзвенные). Схема такой цепи приведена на рис.8.
Рисунок 8. Схема трёхзвенной RC-цепи
Фазосдвигающая цепь существенно уменьшает сигнал обратной связи, поступающий на вход усилителя. Поэтому для трехзвенных RC-цепей коэффициент усиления усилителя должен быть не менее 29. Тогда будет выполнено также второе условие возникновения колебаний - условие баланса амплитуд.
При одинаковых сопротивлениях резисторов R и емкостей конденсаторов C колебаний генератора с фазосдвигающей цепью определяется формуле:
Для изменения частоты колебаний достаточно изменить сопротивление или емкость в фазосдвигающей RC-цепи.
1.3.3 Мост Вина
И
R3
з мостовых частотно-избирательных RC-цепей наибольшее распространение получил мост Вина (рис.9.).
R4
.
Рисунок 9. Мост Вина
Условие баланса фаз обеспечивается здесь при одной частоте, на которой выходной сигнал моста совпадает по фазе с входным.
Частота генерации равна частоте настройки моста и определяется соотношением:
Регулировка частоты в генераторе с мостом Вина проста и удобна, причем возможна в широком диапазоне частот. Ее осуществляют с помощью сдвоенного конденсатора переменной емкости или сдвоенного переменного резистора, включенного в схему вместо постоянных конденсаторов C или резисторов R.
Так как коэффициент передачи моста Вина на частоте генерации составляет 1/3, то коэффициент усиления усилителя должен быть равен 3. Тогда в генераторе с мостом Вина возникает устойчивая генерация.
1.3.4 Схема двойного т-образного моста
Кроме того, в RC-генераторах находит также применение двойной Т-образный мост (рис.10).
Рисунок 10. Схема двойного Т-образного моста
Для стабилизации амплитуды выходного сигнала RC-генератора используются различные нелинейные элементы: терморезисторы, фоторезисторы, лампы накаливания, диоды, светодиоды, стабилитроны, полевые транзисторы и др. Применяют также строго регулируемую обратную связь.
RC-генераторы характеризуются хорошей стабильностью, легко перестраиваются и позволяют получать колебания с очень низкими частотами (от долей герц до нескольких килогерц). Стабильность частоты колебаний. RC-генераторов в большей степени зависит от качества R и С элементов, чем от структуры частотно-избирательной цепи и характеристик усилителя. Наилучшими показателями обладают RC-генераторы, в которых осуществляется дополнительная стабилизация частоты колебаний с помощью кварцевых резонаторов.