37. Генератор с кварцевой стабилизацией частоты.

Генераторы с кварцевыми резонаторами применяют тогда, когда необходимо получить колебания стабильной частоты. Кварцевый резонатор является высокодобротным фильтром, частотные свойства которого определяются геометрическими размерами и типом колебаний пластины. Применение кварцевых резонаторов позволяет обеспечить относительное изменение частоты, не превышающее 10^-6 – 10^-9, что на несколько порядков лучше соответствующих параметров LC- и RC-генераторов. Для изготовления кварцевых резонаторов используют природный или искусственный монокристаллический кварц. В нем существуют прямой и обратный пьезоэлектрические эффекты. Прямой пьезоэффект характеризуется тем, что при приложении к пластине кварца механического напряжения на обкладках появляется электрический заряд, пропорциональный приложенному напряжению. Обратный пьезоэффект сводится к тому, что приложенное к пластине электрическое напряжение приводит к возникновению механических напряжений, изменяющих форму и размеры пластины. В схемах кварцевых генераторов, как и в LC-генераторах, вводят положительную обратную связь и обеспечивают надлежащее усиление на резонансной частоте, что обеспечивает автоколебания. Их можно выполнять по схемам, использующим как последовательный, так и параллельный резонансы в электрической цепи. Некоторые из возможных схем генераторов с кварцевой стабилизацией приведены на рис. 16.25, а, б, в. В генераторе прямоугольных импульсов (рис.16.25, а) использован последовательный резонанс. Эта схема пригодна и для логических схем и для микропроцессоров. Генератор (рис16.25, б) отличается от предыдущей схемы только тем, что в нем в качестве усилителя применен ОУ. Верхняя частота, на которой возможно самовозбуждение такого генератора, обычно не превышает несколько сотен кГц. В генераторе (рис.16.25, в) используется параллельный резонанс. Кварцевый резонатор включен в цепь ООС. На частоте параллельного резонанса реактивное сопротивление кварцевого резонатора резко возрастает. Глубина отрицательной ОС уменьшается, а положительной – остается неизменной. Если результирующее значение обратной связи окажется положительным, то генератор возбудится. Ограничение амплитуды автоколебаний осуществляется за счет выхода ОУ в нелинейную область.

36. Одновибраторы

Одновибратор – это мультивибратор в ждущем режиме. Исходя из функциональных признаков, одновибратору часто присваивают и другие названия: спусковая система, заторможенный мультивибратор, однотактный релаксатор и др. Однако независимо от названия одновибратор представляет собой устройство с положительной обратной связью, имеющее одно устойчивое и одно временно-устойчивое состояние, формирующие одиночный прямоугольный импульс. Формирование импульса прямоугольной формы осуществляется одновибраторном после поступления запускающего импульса, который переводит Одновибратор из устойчивого состояния во временно устойчивое. Момент окончания временно устойчивого состояния определяется времязадающей цепочкой. Изменяя постоянную времени цепочки (плавно или скачком), можно регулировать длительность выходных импульсов в широких пределах. Поэтому одновибраторы широко применяются для формирования прямоугольных импульсов заданной длительности и амплитуды и для задержки импульсов на заданное время. Одновибратор может быть получен из автоколебательного мультивибратора, если его принудительно запереть в одном из временно устойчивых состояний, превратив его в устойчивое.

Принципиальная схема одновибратора

Временные диаграммы работы одновибратора