52)Нарисуйте схему генератора гармонических колебаний с гиратором.

Высококачественный генератор гармонических сигналов с использованием схемы гиратора показан на рисунке18.3. Преимуществом гиратора является то, что при его применением в схемах генераторов нет необходимости выдерживать равенство элементов в частотно-зависимых цепях. Амплитуда выходного напряжения в этом генераторе остается практически постоянной в широком диапазоне частот генерации. Это объясняется тем, что гиратор продуцирует на входе первого усилителя индуктивность с очень малым уровнем потерь, которая совместно с конденсатором С1 образует колебательный контур с очень высокой добротностью. Напряжение на этом

Рисунок 18.3

контуре при работе генератора повышается до тех пор, пока контур не начнет шунтироваться входным током первого усилителя появляющемся при больших входных напряжениях. Шунтирование снижает добротность контура и препятствует дальнейшему росту амплитуды колебаний. Генерация в данной схеме осуществляется за счет цепи положительной обратной связи введенной в цепь второго усилителя (R7, R8-C5). От величины положительной обратной связи зависит коэффициент нелинейных искажений генерируемого сигнала и в конкретной схеме может потребоваться оптимизация величин R7, R8, C5.

Частота генерации определяется выражением

Для плавного изменения частоты генерации используется переменный резистор R1, которым можно менять частоту генерации в 3-4 раза. В зависимости от величин емкостей конденсаторов С1 и С2 можно устанавливать тот или иной диапазон частот генерации. Для простоты можно брать С1=С2=С.

При емкости С=0.22 мкФ схема генерирует частоты от 20 до 70Гц.

Если для перестройки частоты использовать сдвоенное переменное сопротивление, то частоту генерации можно будет изменять в пределах до 10-20 раз.

Корректирующая цепь R6-C5 необходима лишь на частотах более 100 кГц, где она увеличивает положительную обратную связь и компенсирует уменьшение усиления. Схема генерирует до частоты 500 кГц. Коэффициент нелинейных искажений порядка 2%.

55)Нарисуйте схему мультивибратора на элементах цифровой логики.

Известно много различных по устройству схем релаксационных генераторов. На первом месте по известности и частоте применения стоят мультивибраторы. В схеме мультивибратора используется двухкаскадный усилитель с дифференцирующей RC цепочкой в цепи положительной обратной связи. Наиболее проста схема мультивибратора построенного на двух цифровых инверторах, показанная на рисунке 19.1.

Рисунок 19.1

Каждый инвертер выполняет функцию усилительного каскада. Два инвертера, включенных последовательно, эквивалентны двухкаскадному усилителю. Через конденсатор осуществляется подача сигнала положительной обратной связи с выхода усилителя на его вход. Резистор создает местную отрицательную обратную связь, охватывающую первый каскад усиления и способствующую более стабильной работе генератора. Период колебаний определяется временем заряда и разряда конденсатора через резистор и равен T=2ln(2)RC. Генерируемый сигнал может сниматься с выхода любого инвертора. Схема рисунка 1 обладает тем недостатком, что иногда наблюдается жесткий режим возбуждения, особенно если используется TTL логика. То есть для возникновения генерации необходим внешний толчек. Небольшое усложнение схемы устраняет этот недостаток. Для этого в схеме рисунка 19.2 вводится еще один усилительный каскад и весь усилитель охватывается общей цепью отрицательной обратной связи через резистор и цепью положительной обратной связи через конденсатор.

Рисунок 19.2

Выходной сигнал мультивибратора несколько несимметричен, то есть длительность единичного и нулевого состояния неодинаковы. Для получения полной симметрии, то есть сигнала по форме называемого меандром, проще всего сигнал с мультивибратора подать на вход двоичного счетчика. На любом выходе его мы поучим меандр, но с частотой соответственно меньшей, чем у мультивибратора. В качестве делителя частоты на два удобно использовать D- триггер.