RС–АВTОГЕHЕРАТОРИ

Технічні характеристики LС–автогенераторів у діапазоні низьких частот суттєво знижуються, оскільки згідно з виразом (7.10) непомірно з6ільшуються індуктивність і ємність коливального контура. Це призводить до з6ільшення омічного опору обмотки котушки і струмів витоку конденсатора, зниженню до6ротності коливального контура і ста6ільності частоти автогенератора. Тому в автогенераторах гармонічних коливань низькочастотного діапазону використовують частотно–ви6іркові кола з елементів R та С і, в залежності від створюваного ними зсуву фази на квазірезонансній частоті, інвертуючі або неінвертуючі підсилювачі.

На відміну від резонансної частоти ω₀ коливального LС–контурадля частотно–ви6іркових RС–кілчастоту ω₀, кратну πп, де п = 0 або 1, називають квазірезонансною частотою. Такі автогенератор й називають RС–генераторами. За га6аритними і ваговими характеристиками в області частот від частин герца до десятків кілогерц вони мають значні переваги перед LС–автогенераторами.

Структурна схема RС–автогенератора аналогічна схемі, показаній на рис. 7.1. Для того, щоб із всього можливого спектра частот автогенератор генерував лише одну гармонічну складову, умови самоз6удження генератора(формули (7.6), (7.7)) повинні виконуватися на цій частоті.

Як фазуючі використовують кола, що складаються з простих Г–подібних RС–ланок (звичайно трьох або чотирьох). На рис. 7.4, а зображений триланковий ланцюжок, так звана R–паралель, а на рис. 7.4, б – його частотна і фазова характеристики. Як видно з рис. 7.4, б на квазірезонансній частоті фазовий зсув φ_β для цього ланцюжка дорівнює 180 ел. град., а коефіцієнт передачі напруги має дійсне значення β₀, що дорівнює 1/29. При цьому квазірезонансна частота ланцюжка визначається параметрами R і С.

ƒ₀ = ω₀/2π = 1/2πRС . (7.11)

Таким чином, підсилювальний каскад із зсувом фази напруги підсилюваного сигналу на 180 ел. град, за допомогою триланкового ланцюжка R–паралель може генерувати гармонічні коливання з частотою ƒ₀ (формула7.11), якщо його коефіцієнт підсилення перевищує 29, що відповідає також виконанню умови балансу амплітуд (формула (7.6)).

Рис. 7.4

Для чотириланкового ланцюжка R–паралель β₀= 1/18,4. Тому коефіцієнт підсилення підсилювальної ланки RС–генератора може бути меншим (К_пU≥ 18,4). Подальше збільшення числа ланок фазуючого ланцюжка не дає суттєвого зменшення затухання, ускладнюючи схему.

На рис. 7.4, в показана схема RС–генератор а на ОП 153УД1 з фазуючим ланцюжком R–паралель. Оскільки фазуючий RС–ланцюжок увімкнений між виходом і інвертуючим входом ОП, загальний фазовий зсув у замкнутій петлі дорівнює 360 ел. град., що забезпечує виконання балансу фази без утруднення в зв'язку з надлишковістю коефіцієнта підсилення ОП. Великий вхідний і малим вихідний опори ОП дозволяють здійснювати режим практично ідеального узгодження фазуючого ланцюжка з підсилювальною ланкою. При цьому частота генерації з достатньою точністю визначається формулою (7.11) .

Найбільш часто застосовують RС–автогенератори, що використовують послідовно–паралельний частотно–вибірковий RС–ланцюжок (рис. 7.5, а). Квазірезонансна частота для цього ланцюжка

, (7.12)

і коефіцієнт передачі напруги на квазірезонансній частоті

(7.13 )

Через те, що дуже часто R₁= R₂=R і С₁= С₂=С, співвідношення (7.12) і (7.13) для цього випадку відповідно мають вигляд

ƒ₀ = ω₀/2πRС;

Оскільки коефіцієнт передачі напруги – величина позитивна, зсув фази вхідного сигналу на квазірезонансній частоті відсутній (φ_β = 0, див. рис. 7.5, б).Таким чином, для виконання умов самозбудження підсилювальна ланка RС–генератора повинно забезпечувати фазовий зсув φ_к= 2πп, де п = 0, 1, 2, 3, ... , оскільки φ_β = 0 і коефіцієнт підсилення більше трьох ( ). Цим самим задовольняються умови балансу фаз і амплітуд.

Схема RС–автогенератора з послідовно–паралельним фазуючим RС–колом, в якому застосовано стандартний операційний підсилювач 140УД2, зображена на рис. 7.6. Фазуюче RС–коло ввімкнене між виходом (вивід 5) і неінвертуючим входом (вивід 10)ОП, тому загальний фазовий зсув за замкненою петлею дорівнює нулю, що забезпечує баланс фаз. Коло частотно–незалежного негативного зворотного зв'язку (з виходу підсилювача неінвертуючий вхід 9) для підвищення якості роботи і технічних показників автогенератора регульоване за рахунок резистора R4.

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Таким чином, щоб одержати стійкий автоколивальний процес з частотою коливань	\|	СТАБІЛІЗАЦІЯ ЧАСТОТИ ВИХІДНИХ КОЛИВАНЬ В АВТОГЕНЕРАТОРАХ

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.