21. Жоғарыжиілікті автогенераторлардың жұмыс режимдері
Автогенератор - тұрақты ток көзінің қуатын пайдаланып, өздігінен қозатын, белгілі жиіліктегі және амплитудадағы гармоникалық тербелістерді немесе белгілі бір ұзақтығы мен амплитудасы бар импульстік сигналдарды тудыратын электрондық схема.
Жоғары жиілікті генератордың блок схемасы.
Автогенератордағы тербелістің пайда болуын қарастырайық. Немесе мұны генератордың өздігінен қозу механизмі және тербелістің белгілі амплитудада болуы деп қарастыруға да болады. Генератордың стационарлы жұмыс режимі.
Тербелістің пайда болу себебі реалды схема элементіндегі ток флуктациясы болып табылады. Контурдан ағып өтетін iК ток флуктуациясы контурдағы кернеу флуктуациясын uК шақырады. Осы кездейсоқ келіспеушіліктің спектрі ең кең және барлық жиіліктің құраушыларынан аспайды. uК кернеуі жиілікпен көбірек амплитудаға ие болады. Резонансты жиілік w0– де контурдың комплекстік эквивалентті кедергісінің модулі көбірек және RO – ге тең болады. Трансформатордың кірісіне uК кернеу беріледі. Бұл кернеу коллекторлық ток iК –ның үлкеюіне алып келеді. Және өз кезегінде контурдағы кернеудің uК де ұлғаюына алып келеді. Осыған орай кері байланыстың кернеуі uос де үлкейеді. Демек коллекторлық ток және контурдағы кернеу де үлкейеді және т.с.с. Осылайша, резонансқа жақын жиілікте w0 автогенератордың тұйықталған тізбегінде жиіліктің тербелісі өздігінен қозады. Сонда тербелістің негізгі себебі ретінде фазалық кернеу болуы керек, және ол кернеудің үлкеюі коллекторлық токтың ұлғаюына сеп болатындай болуы қажет. Бұл шарт фаза балансы шарты болып табылады. Баланс шартына трансфотматорды дұрыс қоса білу немесе дұрыс жалғай білу арқылы қол жеткіземіз.
22. 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