15 Электроника Лекции в презентациях 2012

Генераторы пилообразного напряжения с зарядным транзистором

Схема генератора (рис.) состоит из ключевого транзистора Т1 и зарядного транзистора T2; эмиттерная цепь транзистора Т2 питается от дополнительного источника E1, напряжение которого больше напряжения питания Е. База транзистора подключена к источнику питания Е.

 Нормально транзистор Т1 открыт и конденсатор С разряжен, через зарядный транзистор T2 течёт ток, определённый разницей напряжений Е1-Е и значением резистора Rэ. Отрицательный импульс Uвх закрывает T1,

конденсатор заряжается током коллектора T2 по линейному закону.

11

Стабилизатор тока

Стабилизатор тока — это двухполюсник, обеспечивающий постоянство выходного тока i при изменении напряжения и на двухполюснике в

широких пределах. При идеальной стабилизации (I=I0=const) стабилизатор тока превратился бы в генератор тока I0. Однако на практике стабилизация тока осуществляется с конечной точностью.

12

Автогенераторы гармонических колебаний

Любой автогенератор представляет собой нелинейное устройство, преобразующее энергию источника питания в энергию электрических колебаний строго определенной частоты. На железнодорожном транспорте автогенераторы применяют в самых разнообразных устройствах автоматики, телемеханики и связи. Останавливаясь на особенностях их эксплуатации, следует прежде всего отметить широкий диапазон рабочих температур, при которых .они должны устойчиво работать. К стабильности частоты автогенератора предъявляют довольно жесткие требования, ее точность в отдельных случаях может достигать 0,1%. Автогенераторы должны генерировать частоты в весьма широком спектре: от десятков герц до нескольких мегагерц. В то же время требования к отдаваемой ими мощности, коэффициенту полезного действия, значению выходного напряжения, как правило, менее критичны.

13

Автогенераторы гармонических колебаний

Сигналы, близкие по форме к синусоидальным, могут генерировать и автогенераторы, у которых в качестве частотно-избирательного четырехполюсника использован не колебательный контур, а RC-цепь. В отличие от генератора с колебательным контуром их называют RC-генераторами (рис.).

В цепи обратной связи генератора на основе моста Вина стоит полосовой фильтр Вина. Передаточная функция замкнутой системы определяется:

Фазовый критерий выполняется, когда мнимая часть коэффициента передачи цепи обратной связи равна 0, т. е. на частоте w0 = 1/RC. На этой частоте |β| = 1/3.Следовательно, амплитудный критерий выполняется при А > 3.

Генератор Хартлея

В цепи обратной связи генератора Хартлея или индуктивного трёхточечного генератора стоит индуктивный делитель напряжений (рис). Фазовый критерий выполняется на резонансной частоте, а амплитудный критерий —при выполнении условия:

На практике бывает достаточно, чтобы N, равнялось одному или нескольким виткам.

Генератор Колпитца

В цепи обратной связи генератора Колпитца стоит емкостной делитель напряжений (рис. ). Фазовый критерий выполняется на резонансной частоте,

а амплитудный критерий — при выполнении условия:

На практике С, выбирается намного больше С2

Емкостная трёхточка 1.21 мин.

Схема автогенератора – емкостная трёхточка

17

Генератор Пирса

В генераторе Пирса управляющим элементом является КМОП-инвертор. Такая схема часто используется в микропроцессорных генераторах тактовых импульсов. Генератор Пирса работает так же, как генератор Колпитца. Ток i, протекает по замкнутому контуру, состоящему из

кварцевого кристалла и конденсаторов С1, и С2, Очевидно, что напряжения на С1 и С2 имеют противоположные знаки. Следовательно, vout = -vin. При включении по такой схеме кварц обладает большим индуктивным импедансом, и частота его колебаний определяется частотой параллельного резонанса. Данная часть схемы обеспечивает фазовый сдвиг, равный 180°, другие 180° дает инвертор, что означает выполнение фазового критерия. Исходя из очень высокого коэффициента усиления инвертора, можно утверждать, что амплитудный критерий здесь также выполняется. Амплитуда колебаний генератора Пирса

ограничена напряжением питания, поэтому выходное напряжение представляет собой почти прямоугольный сигнал. Резистор R обеспечивает запуск колебательного процесса, заряжая при включении схемы конденсатор С. Как правило, он имеет большое сопротивление

Генератор опорного напряжения

Прецизионные характеристики делают его идеальным для использования в качестве генератора опорного напряжения для цифро-аналоговых преобразователей с внешним образцовым источником напряжения.

20