LC-генератори гармонійних коливань - Аналітичний огляд генераторів коливань
Індуктивна Трьохточка. На практиці частіше використовують схеми LC-генераторів з автотрансформаторним ЗЗ, у яких напруга ЗЗ знімається із частини коливального контуру. Така схема зображена на рис.1.9 Вона відома також за назвою схеми Індуктивної Трьохточки.
Рисунок 1.9 - Схема LC-генератора з індуктивною трьохточкою
Елементи С, і утворять коливальний контур; резистор є елементом контуру автоматичного зсуву, через який протікає постійна складова струму бази; конденсатор запобігає попаданню напруги живлення на базу й впливає на постійну часу контуру автозсуву. На рис.1.10 наведена еквівалентна схема індуктивної трьохточки по змінному струму. тобто. контури живлення й зсуву на рисунку не показані.
Рисунок 1.10 - Еквівалентна схема LC-генератора з індуктивною трьох точкою
Звичайно думають, що вхідний опір транзистора настільки великий, що струмом бази можна зневажити. У цьому випадку, як видно з рис.1.10, елементи С, і утворять трьохелементний реактивний двухполюсник, у якому спочатку відбувається резонанс струмів, а потім резонанс напруг у контурі. Частотні характеристики реактивного й повного опорів коливального контуру показані па рис.1.11, а та б.
Рисунок 1.11 - Частотні характеристики реактивного (а) й повного (б) опорів коливального контуру
Генерація коливань відбувається на частоті резонансу струмів:
. (1.3)
Опір контуру на цій частоті (1.3) є чисто резистивним і приймає максимальне значення, яке дорівнює 1/G.
Контуром ЗЗ у цій схемі служить дільник напруги, утворений ємністю С й індуктивністю. Дійсно, напруга, що знімається з виходу підсилювального елемента (транзистора), прикладена до коливального контуру або, що те ж саме, до контуру. Напруга ЗЗ знімається з індуктивності і подається на вхід підсилювального елемента. Підсилювальний каскад на одному транзисторі повертає фазу сигналу на 180°. Для дотримання балансу фаз контур зворотного зв'язку також повинен вносити фазове зсув на 180°. Це й відбувається в дійсності. Струм у контурі через ємнісний характер його опору випереджає напругу на контурі на 90°. У свою чергу, напругу на індуктивності випереджає цей струм ще на 90°. Таким чином, зрушення фаз між напругам і становить 180°.
Перейдемо до аналізу роботи генератора. Для визначення умов самозбудження складемо характеристичне рівняння генератора:
. (1.4)
Передатна функція підсилювача дорівнює:
, (1.5)
Де - операторний опір контуру:
.
Після нескладних перетворень виразу для і підстановки його в (1.5) одержимо:
.
Передатна функція контуру ЗЗ має вигляд:
.
Запишемо передатну функцію контуру з розімкнутим ЗЗ:
.
Тепер легко одержати характеристичне рівняння. Враховуючи (1.4) маємо:
. (1.6)
Звідси видно, одержаному характеристичному рівнянню відповідає диференціальне рівняння генератора - індуктивної трьохточки:
.
Для аналізу стійкості скористаємося критерієм Рауса-Гурвіца й складемо визначник Гурвіца:
.
Контур буде нестійким й у генераторі відбудеться самозбудження, якщо хоча б один мінор визначника є від'ємним, наприклад:
.
Розкриваючи визначник, одержуємо:
Або
.
Звідси умова самозбудження має вигляд:
. (1.7)
Для аналізу роботи генератора в частотній області необхідно використовувати співвідношення балансу амплітуд і балансу фаз:
Та
.
Оскільки на частоті генерації опори контуру, комплексна передатна функція підсилювача приймає відповідно до (15.18) простий вигляд:
.
Комплексна передатна функція контуру ЗЗ
.
Після підстановки значення частоти генерації буде мати вигляд:
.
У режимі самозбудження, тобто коли, маємо:
, (1.8)
Що збігається з виразом (1.7).
Для стаціонарного режиму, коли виконується баланс амплітуд можна визначити стаціонарне значення середньої крутості:
.
З аналізу виразів та видно, що.
Ємнісна Трьохточка. Якщо в попередній схемі використовувати реактивний двухполюсник зі зворотною частотною залежністю опору, то отримана схема буде називатися Ємнісною Трьохточкою (рис.1.12).
Рисунок 1.12 - Еквівалентна схема LC-генератора з ємнісною трьох точкою
Генерація коливанні в цій схемі буде відбуватися на частоті резонансу струмів:
,
При умові, коли опір коливального контуру буде активним і максимальним по величині.
Аналіз даної схеми практично нічим не відрізняється від аналізу індуктивної трьохточки. Для ілюстрації проведемо аналіз у частотній області. Дослідження характеристичного рівняння генератора пропонуємо провести самостійно.
Комплексна передатна функція підсилювача на частоті генерації була отримана раніше:
?.
Контур зворотного зв'язку являє собою дільник напруги. утворений індуктивністю L і ємністю. Комплексна передатна функція контуру зворотного зв'язку
На частоті генерації приймає вид
.
З нерівності визначимо умови самозбудження ємнісної трьохточки:
.
З балансу амплітуд визначається стаціонарне значення середньої крутості:
.
Похожие статьи
-
RC-генератори гармонійних коливань - Аналітичний огляд генераторів коливань
Для одержання гармонійних коливань низької й інфранизької частот (від декількох сотень кілогерців до часток герців) застосовують автогенератори, у яких...
-
Генератори гармонійних коливань Умова генерації гармонійних коливань Електронним генератором гармонійних коливань називають пристрій, що перетворює...
-
Мостовий генератор для УЗВ-п'єзовипромінювача - Аналітичний огляд генераторів коливань
В останні роки все частіше доводиться зіштовхуватися з ультразвуком - звуковими коливаннями, що мають частоту більшу, ніж здатна почути людина. У...
-
Генератори із кварцовою стабілізацією частоти - Аналітичний огляд генераторів коливань
Істотне зменшення нестабільності генераторів може бути досягнуте за рахунок використання кварцового резонатора, який являє собою особливим чином вирізану...
-
Генератори майже гармонійних коливань - Аналітичний огляд генераторів коливань
Якщо в генераторі з коливальними контурами втрати в контурі або резонаторі малі (висока добротність коливальної системи), то форма коливань у них близька...
-
АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД - Електронний цифровий мілівольтметр постійного струму з світлодіодним дисплеєм
Найбільш зручними в експлуатації приладами для вимірювання напруги є цифрові вольтметри. Вони можуть вимірювати як постійні, так і змінні напруги. Клас...
-
Измерительные генераторы - Оcновы радиоэлектроники
В измерительном генераторе частота, форма и напряжение имитируемого сигнала устанавливаются равными необходимому значению и могут перестраиваться в...
-
Схема трансивера с указанием основных соединений представлена на рисунке 5.1. Рисунок 5.1 Рассмотрим более подробно каждый блок в отдельности: Фильтр...
-
1. Аналіз ринку Друкована плата гармонічний коливання Вивчаючи ринок електронної продукції, важко не помітити, що істотною частиною майже будь-якого...
-
На автомобилях - автобусах требуется большой ток для питания ламп, освещающих пассажирский салон. Поэтому для них применяются специальные генераторы...
-
Первые модели автомобилей КамАЗ оснащались генератором Г272. Этот генератор напряжением 28 В имел в обмотках статора в два раза больше витков более...
-
Схема подключения генератора с дополнительным выпрямителем широко применяется на автомобилях ВАЗ. При применении такой схемы на автомобиль не приходится...
-
Назначение генератора переменного тока - Назначение генератора переменного тока
Генератор служит для преобразования механической энергии в электрическую, необходимую для питания всех приборов электрооборудования автомобиля (кроме...
-
Импульсные генераторы - Аналого-цифровой преобразователь последовательного приближения с К572ПВ1
Для работы различных импульсных устройств часто требуется обеспечить подачу на их вход или в другие цепи импульсов напряжений прямоугольной формы...
-
Как известно, частота автоколебаний в таком генераторе определяется формулой (1), А затухание в частотно-зависимой ветви обратной связи на частоте 0 ....
-
Мультивібратори на біполярних транзисторах - Мультивібратори
Мультивібратори на біполярних транзисторах більш за все виконують за симетричною схемою з колекторно-базовими зв'язками (рис. 1,а). Як і для тригера,...
-
Розрахуємо спочатку елементи клавіатури. В клавіатурі використовуються резистори R1, R3, R4, R5, R8, R10, R12, R15, R16, R18, R20, R21, R22, відповідно...
-
Работа выполняется на двух экспериментальных макетах: № 1 -- выпрямитель, собранный по одно - и двухполупериоднoй схемам; № 2 -- выпрямитель, собранный...
-
На рис. 7 приведена экспериментальная схема лабораторной работа. Напряжение синусоидальной формы со звукового генератора с помощью диодных ограничителей...
-
Сборка, Испытание и обкатка - Назначение генератора переменного тока
Сборку генератора производят в следующем порядке: собрать крышку со стороны контактных. колец с выпрямительным' блоком, установить крышку на статор,...
-
Работает генератор следующим образом. Когда ключ выключателя зажигания находится в положении 1 (зажигание), через обмотку возбуждения генератора проходит...
-
С помощью электронного вольтметра измерить напряжение сигнала, а частотомером -- частоту. По техническим описаниям приборов определить в каждом...
-
Для расчета основных элементов системы импульсно-фазового управления (СИФУ) преобразователя вначале требуется выбрать тип цифровых и аналоговых...
-
Наименование разработки: Разработка генератора с мостом Вина Основание для создания: Материалы научно-методических разработок. Назначение и цель...
-
Приведенная выше электрическая схема включения генератора применяется на грузовых автомобилях. На эти автомобили устанавливается в щитке приборов...
-
Электрическая схема и работа генератора Г-250 - Назначение генератора переменного тока
Генератор Г250 является одним из самых распространенных генераторов и имеет наиболее простую электрическую схему. Электрическая схема этого генератора...
-
С целью упрощения конструкции генератора и повышения надежности его работы изготавливаются генераторы, у которых обмотка возбуждения не вращается. При...
-
Крышки генератора - Назначение генератора переменного тока
Генератор собирается с помощью двух крышек: передней (со стороны шкива) и задней, изготовленных из алюминиевого сплава. В крышках выполнены посадочные...
-
Щеточный узел. - Назначение генератора переменного тока
С помощью щеточного узла подводится ток к обмотке возбуждения генератора. Щеточный узел располагается на задней крышке генератора. Он крепится к крышке...
-
Статор генератора, Выпрямительный узел - Назначение генератора переменного тока
Между передней 1 и задней 3 крышками устанавливается статор 2. Крышки стягиваются крепежными винтами. Для предотвращения потерь на вихревые токи...
-
Устройство генератора Г-250 и его модификации - Назначение генератора переменного тока
Автобус генератор реле заряд Генератор является основным источником электрической энергии системы энергоснабжения, обеспечивающим питание всех...
-
Генератор тактовых импульсов G - Плата микропроцессора
КР580ГФ24 -- микросхема специализированного генератора тактовых импульсов (ГТИ), предназначенная для совместной работы с CPU КР580ВМ80А. Микросхема...
-
Електроенергетика є основою економіки будь-якої країни. Роль електричної енергії пояснюється універсальністю її використання, можливістю передавати на...
-
Введение - Разработка генератора с мостом Вина
Разрабатываемый в данной курсовой работе прибор предназначен выполнять функцию генерации синусоидальных колебаний. В генераторе обеспечена автоматическая...
-
Генератор тактовых импульсов должен вырабатывать прямоугольные импульсы частотой 190 Гц. В качестве токового возьмем мультивибратор на логических...
-
Генератор - Оcновы радиоэлектроники
Генератор прямоугольных импульсов собирается по схеме (рис.19). Рекомендуемые параметры схемы: R1=4,7 кОм, R2= 47 кОм, R 100 кОм - 2 МОм, С 0,001-0.1...
-
Пристрій, що розробляється в даному дипломному проекті, повинен задовольняти наступним технічним вимогам: 1.1. Напруга живлення +5В±10% 1.2. Діапазон...
-
Условия самовозбуждения автогенераторов гармонических колебаний. - Основы техники связи
Самовозбуждение в автогенераторе с обратной связью возможно только при выполнении следующих условий: баланса амплитуд; баланса фаз. Баланс фаз...
-
Система селективного нагрева ионов в установке "Плазменный сепаратор-1"
Описание экспериментальной установки ПС - 1 Для большей наглядности и лучшего понимания процесса ВЧ - нагрева плазмы в установке ПС - 1 опишу вкратце всю...
-
Эта технология находит применение в военных системах связи, в диспетчерских службах, а также в системах пейджерной связи. Разработчики преобразователей...
LC-генератори гармонійних коливань - Аналітичний огляд генераторів коливань