30) Простейшая дифференцирующая цепь

Простейшее дифференцирующее звено приведено на рис. 5. Ток через конденсатор и падение напряжения на нем связаны дифференциальной зависимостью . В результате дифференцирования через сопротивление R протекает ток i_с.

,

где   постоянная времени цепи.

31) Генераторы. Общие сведения, классификация.

Электронные генераторы – это устройства, вырабатывающие электрические сигналы известной формы и частоты.

Различают генераторы с самовозбуждением и внешним возбуждением. Любой генератор содержит источник питания, усилительный элемент, цепь положительной ОС, а также накопитель электрической энергии в виде емкости или колебательного контура в LC-генераторах.

По рабочей частоте генераторы подразделяются на генераторы инфранизких частот (СНЧ), диапазон (0,001 – 20) Гц; генераторы низких частот (НЧ), от 20 до 200 кГц; генераторы высоких частот (ВЧ), 200 кГц – 10 МГц; генераторы сверхвысоких частот (СВЧ), выше 10 МГц.

Рис. 10. Структурная схема генератора синусоидальных сигналов

32) Генераторы инфранизких частот

По рабочей частоте генераторы подразделяются на генераторы инфранизких частот (СНЧ), диапазон (0,001 – 20) Гц; генераторы низких частот (НЧ), от 20 до 200 кГц; генераторы высоких частот (ВЧ), 200 кГц – 10 МГц; генераторы сверхвысоких частот (СВЧ), выше 10 МГц.

33) Генератор с мостом Вина.

Вследствие простоты схемы и высоких качественных показателей RC-генераторы находят широкое практическое применение. Напряжение обратной связи, с выхода усилителя подается в одну диагональ моста, а сигнал обратной связи на вход усилителя подается с другой диагонали моста элементы Z₁, Z₂, R₃, R₄, (мост Вина) Рис.12.

Обратная связь состоит из двух частей:

1) положительная ОС организуется элементами Z₁ и Z₂, а напряжение ПОС снимается с элемента Z₂;

2) отрицательная ОС осуществляется через сопротивления R₃ и R₄ а напряжение ООС снимается с сопротивления R₄.

Рис. 12. Схема генератора с мостом Вина

Коэффициент ПОС ;

Коэффициент ООС .

Результирующий коэффициент усиления усилителя с учетом положительной и отрицательной обратных связей:

. (*)

Для возникновения генерации необходимо совпадение по фазе выходного и входного напряжений, что требует при наличии двухкаскадного усилителя вещественного характера  коэффициента ПОС, т.е. Jm( ) = 0 .

.

Коэффициент ПОС  = 1/3; подставив  и  = R₄/(R₃ + R₄) в условие (**), , получим:

.

34)Генератор с поворотом фазы на 180.

Выходной сигнал усилителя отличается от входного на 180. Для обеспечения баланса фаз на нужной частоте генерации, цепь обратной связи должна повернуть фазу выходного сигнала на угол, равный 180°. Такой поворот может обеспечить цепь в виде последовательно соединенных простых Г-образных RC-четырехполюсников (рис. 13).

Наибольшее применение получили трех- или четырехзвенные четырехполюсники. Поскольку на предельных частотах  = 90, то для обеспечения  = 180 на частотах, отличных от предельных, необходимо включать не менее трех RC-звеньев.

Свойства четырехполюсников целесообразно описать через А-параметры.

U₁ = A₁₁U₂ + A₁₂I₂

I₁ = A₂₁U₂ + A₂₂I₂

Рис. 13. Схема фазосдвигающей RC-цепи

По параметру , связывающему U₁ и U₂, можно получить модуль передаточного числа цепи обратной связи и его фазовый угол. Общая матрица А₀ равна произведению матриц А простейших четырехполюсников, соединенных в цепочку.

Равенство (**) имеет место на частоте генерации ₀.

.

Из (*) с учетом (**) найдем

.Коэффициент передачи обратной связи .

Таким образом, схема сможет генерировать гармонические колебания, если К_усил > 29.