Вопрос 33: Генераторы типа rc.

Характеристика:

• просты в реализации;

• имеют малую массу и габариты;

• ниже стабильность;

• несколько больше искажение формы сигнала;

Применяются там, где к ним не применяются жесткие требования. ОС за счет RC – цепи. Чтобы обеспечить ПОС, недостаточно одной RC – цепи. Необходимо как минимум 3 RC – цепи. Обладает резонансными свойствами и обеспечивает kγ ≥ 1. Выходные напряжения повторяют форму тока. В однокаскадных автогенераторах выход усилителя соединен со входом через фазосовпадающие цепи, обеспечивающие фазовый сдвиг на 180⁰ на рабочей частоте. Это цепочечные генераторы типа RC. Для получения сдвига на 180⁰ не менее 3 RC – цепей.

В современных условиях такого рода генераторы строятся на основе ОУ, в которых тоже есть ПОС.

Значительно лучше характеристики обеспечиваются в схемах генератора на основе ОУ. ОС в качественных генераторах вводится через фазосдвигающую цепь лестничной структуры, которую подключат к инвертирующему входу, а для получения требуемого коэффициента усиления, ОУ охватывают частотно-независимой ООС (R3).

Эта цепь настолько уменьшает входное сопротивление, что приблизительно можно считать, что фазосдвигающая цепь работает на нулевом входном сопротивлении. Т.о., вход фазосдвигающей цепи подключен к источнику напряжения.

Чтобы колебания были устойчивые, kγ ≥ 1, а для получения минимальных искажений kγ = 1. Это обеспечивается путем введения отрицательного нелинейного R₃ с помощью диодов VD1 и VD2. Эти диоды начинают открываться только после того, как амплитуда автоколебаний превысит постоянного запирающего U_{смещения}, задаваемое делителями R₄ / R₅ и R₆ / R₇. При открывании глубина ОС увеличивается, коэффициент усиления уменьшается до условия kγ = 1. Это только для фиксированных частот. В качестве цепей ОС используют мостовые схемы, обладающие резонансными свойствами, т.е. состоят из RC. Их перестройка позволяет изменять частоту в широких пределах.

Мост Винна:

Тогда условие баланса фаз выполняется только на одной частоте ω. k = 3, если же больше 3, форма сигнала искажается. В таких RC – генераторах вводят дополнительную RC связь, что k = 3 и повышается стабильность. Частоты до 200 кГц, стабильность до 10^-5, нелинейные искажения 0.5 %. LC – генераторы строятся на транзисторах.

Вопрос 34: Автогенераторы с кварцевой стабилизацией.

КР

На повышенных частотах, когда необходимые частоты…………………………

Кварцевый резонатор – высокодобротный фильтр, частотные свойства которого определяются его геометрическими размерами.

Применение КР позволяет получить частоты стабильности 10^-6 – 10^-8. Они изготавливаются из природного, искусственного монокристалла кварца. Свойства кристалла зависят от ориентации вырезанной пластины кристаллографических осей. Применяют различные типы срезов.

В кристалле существует прямой и обратный пьезоэлектрический эффект. Колебания возможны на основной резонансной частоте, определенной разрезами срезами кварца, а так же на гармониках этой частоты.

С₀ характеризует емкость пьезоэлементов и его держатель. f (T⁰C) – для точного измерения температуры. Принципы включения как в LC – генераторах.

КР включается в цепь ПОС, а в цепь ООС включен терморезистор. ООС улучшает форму колебаний и обеспечивает нормальные условия (kγ = 1).

Наиболее простые схемы на туннельных диодах.

Хорошая температурная стабильность на высоких частотах, выходная мощность - мкВт.