МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО
ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Пермский государственный университет
Кафедра экспериментальной физики
Rc - автогенератор
Методические указания к лабораторной работе
Пермь 1998
Составитель : доц. Н.Н. Коротаев
УДК 621.38
RC - автогенератор: Методические указания к лабораторной работе/
Перм. ун - т; Сост. Н.Н. Коротаев. - Пермь, 1998. - 20 с.
В издании рассмотрены принципы работы RC - автогенераторов , приведен расчет фильтра Вина и коэффициентов усиления усилителей на ОУ, даны рекомендации по выполнению лабораторной работы. Оно соответствует программам курсов “Основы радиоэлектроники”, “Радиофизика и электроника”, “Основы электроники” и “Радиоэлектроника”.
Предназначено для студентов физического факультета специальностей “Радиофизика и электроника”, “Физика” и “Физика твердого тела”, а также для студентов географического и геологического факультетов.
Ил. 14. Библиогр. 3 назв.
Печатается по постановлению методической комиссии физического факультета Пермского университета
3
Общие принципы работы генератора
Для получения колебаний переменного тока заданной частоты используются генераторы электрических сигналов. Генератор - это преобразователь энергии постоянного электрического тока (питания) в энергию переменного электрического тока нужной частоты. Любой генератор можно представить в виде структурной блок-схемы, изображенной на рис.1.
Источником сплошного спектра служит импульс тока, связанный с начальным включением схемы. Кроме того, таким источником могут служить шумы схемы с равномерно распределенной спектральной плотностью (тепловой шум). Узкополосный резонансный фильтр служит для подавления всех частот спектра кроме заданной и близких к ней частот. Поэтому он должен обладать достаточно высокой добротностью. Усилитель восстанавливает потери амплитуды сигнала в фильтре. Если с выхода усилителя подать сигнал обратно на резонансный фильтр, то в результате многократной фильтрации на выходе останутся только колебания заданной частоты.
2. Обратная связь в усилительных устройствах
Во многих усилительных схемах бывает необходимо подать частично или полностью сигнал с выхода схемы обратно на вход. Цепи, через которые проходит сигнал, прежде чем попасть с выхода на вход, называются цепями обратной связи (ОС). Эти цепи могут преобразовывать выходной сигнал по всем характеристикам: амплитуде, фазе, частоте. Чаще всего цепи ОС бывают пассивными и частотнозависимыми, т.е. их модуль коэффициента передачи и фазовый сдвиг не остаются постоянными с изменением частоты. По соотношению фаз входного сигнала усилителя и сигнала, пришедшего по цепи ОС, различают положительную и отрицательную обратную связь. Если сигнал подан с выхода в противофазе, т.е. так, чтобы гасить сигнал на входе, то обратная связь называется отрицательной (ООС). ООС уменьшает коэффициент усиления схемы, однако существенно улучшает линейность. В схемах с операционными усилителями с увеличением глубины ООС уменьшается зависимость внешних характеристик усилителя от свойств самого операционного усилителя. Другой способ подачи сигнала с выхода на вход, когда фазы сигналов совпадают, называется положительной обратной связью (ПОС). Ее используют, например, в генераторах.