Гармоникалық тербелістердің генерациясы.
Кез – келген автогенераторды бейсызық құрылғы деп қарастыруға болады. Схемадан бөлек автогенератор қорек көзін, күшейткіш және кері байланысқа ие болуы керек. Жоғарыжиілікті гармоникалық тербелістерді алу үшін қолданылатын автогенераторлар ретінде күшейткіш элементіндегі транзисторлар, электронды лампалар пайдаланылады.
Тұрақты кернеу көзімен контурды энергиямен толықтырып тұру а);
Қорек көзінің өшірілуі контур энергиясын төмендетеді б).
Контурды өте қысқа t0 уақыт аралығында тұрақты ток көзіне қосамыз. Бұл қысқа уақыт аралығында катушка өзінің индуктивтілік қасиетінің әсерінен жоғары мәнге дейін көтеріліп үлгермейді. Конденсатор зарядталып үлгереді және энергияның белгілі порциясын алып үлгереді.
Қорек көзі өшірілген уақытта конденсатор катушка арқылы разрядтала бастайды. Осылайша контурда өшетін тербелістер пайда болады.
Оларды өшпейтін тербелістерге айналдыру үшін контурдағы қорға жиналған энергияны периодты түрде толықтырып отыру қажет.
Lc және rc-генераторлар.
Қарапайым автогенератордың схемасы күшейткіштен және кері байланыстан тұрады. Автогенераторда синусоидалды тербелістер пайда болуы үшін күшейткіш схемасы немесе кері байланыс схемасы белгілі бір жиіліктік құрылымда болуы керек. Күшейткіш схеманың екі түрі көп қолданысқа ие. Резонансты контурмен және резистивті сыйымдылықты тізбектерден құралған схемалар. Резонансты күшейткіш негізінде құрылған автогенераторлар LC типті автогенераторлар деп аталады. Ал RC тізбекті күшейткіш негізінде құрылған автогенераторларды жиі RC генераторлар деп атайды. LC контурында 15 – 20 кГц – тен төмен жиілікті тербелістерді генерациялау қиынға түседі. Сондықтан да төмен жиілікті тербелістерді генерациялауға RC генераторы көптеп қолданылады. Олар бірнеше герцтен жүздеген килогерцке дейінгі синусоидалды тербелістерді генерациялай алады. Одан бөлек олар аздаған габариттерге және массаға ие.
Мұнда а суретте көрсетілген LС-автогенераторының схемасы. Қорек көзі қосылғаннан соң контурда транзистор арқылы күшейетін айнымалы ток пайда болады. LС-автогенераторлары жоғары жиіліктерде қолданылады. LС-автогенераторларының негізгі кемшілігі ретінде генерацияланушы тербелістің температура және жұмыс режиміне тәуелді болуын қарастыруға болады. Тербеліс жиілігін белгіленген мәннен өшірілуі белгілі жиілікте жұмыс жасайтын электронды құрылғылар жұмысқа қабілетсіз болып қалуына немесе үлкен қателіктермен жұмыс жасауына алып келеді.
LС-автогенераторлары жоғары жиіліктерде қолданылады деп жоғарыда айтып өттік. Егер төменгі жиіліктерді генерациялау керек болса, LС-автогенераторларымен жұмыс жасау қиынға түседі. Әрине неге деген сұрақ пайда болары анық. Бәрі де өте қарапайым. Жиілікті анықтап алу үшін тербелістердің генерациясы мына түрде болар еді:
Көріп тұрғанымыздай жиілікті төмендету үшін сыйымдылық пен контур индуктивтілігінің мәндерін үлкейту керек. Ал индуктивтілік пен сыйымдылықтың ұлғаюы габаритті өлшемдердің үлкеюіне алып келеді. Басқаша айтқанда контур көлемі өте үлкен болады. Ал жиіліктің тұрақтануы салдарынан жағдай одан да күрделене түседі. Сондықтан да RC-автогенераторларын ойлап тапқан. Төменде көрсетілген үшфазалық схеманы RC-генератордың қарапайым түрі деп қарастыруға болады.
Схемадан көріп тұрғанымыздай бұл шығысы мен кірісінде сигнал фазасын 180º-қа бұрып жіберетін тізбек қосылған күшейткіш. Бұл тізбек айналушы деп аталады. Олар С1R1, C2R2, C3R3 тізбектерінен тұрады. Соңғы RC-тізбектің шығысынан шыққан сигнал транзистордың базасына келіп түседі. Жұмыс қорек көзі қосылғаннан соң басталады. Тербеліс жиілігі мына формула арқылы анықталады:
Мына шарттар орындалуы керек:
R1=R2=R3=R C1=C2=C3=C
Мұндай генераторлар бекітілген жиіліктерде ғана жұмыс жасай алады. Енді келесі суретке назар аударайық.
Пассивті жолақты RC-фильтр
Бұл конструкция Вин көпірін сипаттайды. Мұнда резонансты жиілік келесі формуламен анықталады:
Мына шарт орындалуы керек:
R3=2R4
Немесе Вин көпірімен қарапайым генераторды алуға болады. Ол төменде көрсетілген.
Вин көпірімен генераторлар бір жақсы қасиетке ие. Егер R1 және R2-ні айнымалыға айналдырсақ, генерациялау жиілігінің біраз бөлігін реттеуге болады. С1 және С2 кондерлерін секцияларға ажыратуға болады. Сонда диапазондарды қоса аламыз. Вин көпірімен генератордың практикалық схемасы былай болады:
5-сурет.Вин көпірімен RC-генератор