2.4.3. Схемы и параметры задающих генераторов синусоидальных колебаний Генераторы lc

Колебательной системой таких генераторов является LC-контур (Рис. 2.33). Плавная установка частоты производит конденсатором переменной емкости С. При необходимости управления частотой с помощью электронного сигнала параллельно конденсатору С (или вместо него подключается) варикап VD.

Рис. 2.33. LC-контур

Если эквивалентная добротность LC – контура (с учетом шунтирующего действия транзистора и нагрузки) , частота генерируемых колебаний определяется только параметрами контура . Для конденсаторов переменной емкости С_MAX / C_MIN = 10…25. Поэтому плавное изменение частоты

. (2.56)

Задающие LC – генераторы применяются в высокочастотных ИГ (f_MIN  30…50 кГц), а также в генераторах на биениях. Коэффициент гармоник LC – генераторов К_Г = 0,1…1%. Максимальная частота LC – генераторов с обычным контурами 50…100МГц, со специальными резонаторами – в диапазоне СВЧ.

Генераторы rc

Возбудитель колебаний такого генератора представляет собой апериодический широкополосный усилитель, охваченный частотно – зависимой положительной (ПОС) и частотно – независимой отрицательной (ООС) обратными связями (Рис. 2.34).

Рис. 2.34. Генератор RC

Усилитель А должен обеспечивать достаточно большое усиление без ООС (К>10³ ) и постоянный фазовый сдвиг влево _K = 2П (n = 1,2,3…) во всем диапазоне частот генерируемых колебаний. Обычно R1=R2=R и C1=C2=C. При частоте f₀ = 1/2ПRC фазовый сдвиг в RC-цепи ПОС равен нулю (_ПС = 0). В схеме выполняется условие баланса фаз ( = _ПС + _K =2П) и возникают незатухающие колебания. При частоте f₀ коэффициент передачи цепи ПОС К_ПС =1/3.

При неидеальном равенстве R1=R2, C1=C2, К_{П. С} ≈ 1/3, следовательно, и К₀ ≈ 3. выполнение условия баланса амплитуда К_ПС К₀ =1 и поддержания постоянной амплитуды колебаний прямолинейном участке АХ усилителя осуществляется с помощью АРУ в цепи ООС. Устройство АРУ содержит регулирующий усилитель – преобразователь РУП и полевой транзистор ПТ. РУП усиливает импульсы напряжение, амплитуда которых превышает опорное напряжение U_ОП и преобразует их в напряжение постоянного тока, которое управляет сопротивлением канала ПТ. При этом К₀ = R3/(R4+R_K)+1

Сопротивления канала полевого транзистора R_К увеличивается при увеличении амплитуды входного напряжения и наоборот. При достаточно большом усиления РУП амплитуда напряжении на выходе усилителя (А) равна опорному напряжению U_ОП.

Следует отметить, что в генераторах прежних выпусков АРУ осуществляется с помощью термистора, включенного последовательно с R3 при этом R4 = const.

Плавное изменение частоты осуществляется сдвоенными переменными конденсаторами (С1=С2+С), в простых генераторах – сдвоенными переменными резисторами (R1= R2 + R) плавное изменение частоты может быт в приделах:

, (2.57)

обычно n_f = 10.

Измерение частотных диапазонов производится переключением резисторов или конденсаторов.

Диапазон частот RC – генераторов – от десятков герц до единиц мегагерц. Относительная нестабильность частоты 10^-3…10^-4 погрешность установки частоты по шкале 0,2…5% коэффициент гармоник – К_Г = 0,01…2%.