3.2.4. Автогенератори типу rc

Застосування генераторів з коливальними контурами (типу LC і кварцових) для генерування коливань з частотами менше 15-20 кГц незручно із-за великих індуктивностей котушок, ємностей конденсаторів і великих пластин кварцових резонаторів. На даний час для цих цілей широко використовуються генератори типу RC, в яких замість коливального контуру застосовуються вибіркові RC-фільтри. Генератори типу RC можуть генерувати досить стабільні синусоїдні коливанні в порівняно широкому діапазоні частот від частин герца до сотень кілогерц. Окрім того, RC-генератори при одній і тій споживчій потужності з LC-автогенераторами мають менші габаритні розміри, масу і вартість, а тому можуть виготовлятись в інтегральному виконанні.

Структурна схема генератора синусоїдних коливань типу RC наведена на рис. 3.2.6.



Вихід

Рис. 3.2.6 . Структурна схема генератора типу RC

Підсилювач будується за звичною резистивною схемою. Для самозбудження підсилювача, тобто для перетворення первинних коливань в незатухаючі, необхідно на вхід підсилювача подавати частину вихідної напруги, яка перевищує вхідну напругу або дорівнює їй за величиною і співпадає з нею за фазою, іншими словами, охопити підсилювач додатним зворотним зв’язком достатньої глибини. Вхідна і вихідна напруги зсунуті за фазою на 180º. Якщо вихідну напругу, яка знімається з колектора подати безпосередньо на вхід підсилювача, то ми отримаємо від’ємний зворотній зв’язок. Отже, для виконання умови балансу фаз, перед тим як подати напругу з виходу на вхід, необхідно зсунути її за фазою ще раз на 180º. Це завдання виконує RC-ланцюжок, який складається із трьох однакових RC-ланок. Кожна ланка зсуває напругу за фазою на 60º. Схема RC-генератора представлена на рис.3.2.7.

+

R_к Е_к

R_б1 C1 C2 C3 R3 -

VT R1 R2

R_б2 C_e

R_e

Рис. 3.2.7. Схема RC-генератора

Якщо розрахувати коефіцієнт зворотнього зв’язку три ланкового RC-ланцюжка, перебачивши фазовий зсув його вхідної і вихідної напруги на 180º, то при виконанні умов R1=R2=R3=R I C1=C2=C3=C самозбудження стане можливим на частоті

Частоту F_р, при якій кут =180º, називають квазірезонансною частотою. Ця назва пов’язана з тим, що генеровані коливання мають значні спотворення форми, із-за того, що умови самозбудження виконуються і для інших частот (гармонік), близьких за частотою до F_р. це пояснюється відсутністю суворої вибірковості до основної частоти RC-ланцюжка. Для зниження спотворень в підсилювач вводиться зворотній зворотний зв’язок за струмом. В автогенераторі рис.3.2.7 це можна здійснити ввімкненням резистора R_е при відімкненні конденсатора С_е.