УМОВИ САМОЗБУДЖЕННЯ АВТОГЕНЕРАTОРІВ

Як відзначалось в п. 4.4, при охваті підсилювача позитивним зворотним зв'язком останній самозбуджується, оскільки коефіцієнт підсилення на певних частотах досягає нескінченно великого значення. Така схема працює в автоколивальному режимі і є автогенератором. При цьому основною ознакою авто генератора є частота генерування коливань, тобто частота перетворення постійної напруги джерела живлення схеми в коливання змінної напруги. Таким чином, автогенератор гармонічних коливань являє собою підсилювальну ланку з коефіцієнтом підсилення ,охоплену позитивним зворотним зв'язком з коефіцієнтом передачі за напругою β_U (рис. 7.1).

Для напруги, що знімається з виходу кола зворотного зв'язку, можемо записати:

(7.1)

В свою чергу, напруга на виході генератора

(7.2)

або з урахуванням (7.1)

(7.3)

Отже, сталі коливання існуватимуть у схемі за умови, що

(7.4)

При амплітуда коливань безперервно зростає.

Умову (7.4) можемо записати так:

(7.5)

Через те, що – величина комплексна, то процес самозбудження автогенератора, який описується рівнянням (7.5), можемо подати у вигляді двох умов:

(7.6)

(7.7)

Рівняння (7.6) показує, що для існування автоколивань, послаблення сигналу, яке вноситься колом зворотного зв'язку, повинно компенсуватися підсилювачем. Ця умова відображає процес балансу амплітуд.

Рис. 7.1

Рівняння (7.7) відображає процес балансу фаз, при якому зсув фаз у замкнутому колі автоколивальної системи повинен дорівнювати 2πп, де п = 0, 1,2,3,...

Для генерації коливань синусоїдальної форми система автогенератора повинна мати частотно–вибірковий чотириполюсник, який створює умови балансу фаз та амплітуд на тій самій частоті.

Розвиток та установлення коливального процесу в автогенераторі (за умови виконання балансу фаз) можна пояснити за допомогою графічних побудов (рис. 7.2). Тут зображені амплітудна характеристика власне підсилюючого кола та пряма зворотного зв'язку що характеризує ослаблюючий вплив ланки зворотного зв'язку.

Якщо на вхід підсилюючого кола з будь–яких причин діє сигнал з амплітудою напруги U_вх1то після підсилення в К_пU раз на виході підсилювача

з'явиться сигнал з амплітудою U_вих1. Ця напруга, ослаблена в β_Uраз, створить на вході підсилювача напругу U_вх2,яка дасть на виході нову напругу. Описаний процес повторюється доти, поки амплітуда вихідного сигналу не досягне сталого значення U_ст(точка А, рис. 7.2, а),при якому виконується умова (7.6). З цього ж рисунка видно також, що через нелінійність амплітудної характеристики, обумовленої нелінійністю характеристик транзистора, коефіцієнт підсилення підсилювального кола з ростом рівня вихідного сигналу зменшується. Отже, для процесу розвитку автоколивань умова (7.6) запишеться у вигляді , а умова балансу амплітуд в загальному вигляді

(7.8)

У виразі (7.8) знак нерівності відображає процес розвитку автоколивань, а знак рівності – сталий процес. Таким чином, амплітуда сталих автоколивань обмежується нелінійністю характеристик транзистора.

Рис. 7.2

З рис, 7.2, а випливає також, що після подання до схеми генератора напруги живлення автоколивання розвиваються при дії на вхід підсилювального кола нескінченно малих імпульсів, що їх завжди створюють шуми. Такий режим роботи авто генератора називають м'яким режимом самозбудження.

При виборі положення робочої точки на нелінійній ділянці статичної характеристики транзистора амплітудна характеристика має вигляд, показаний па рис. 7.2, б. В цьому випадку коливання з'являються, коли на вході підсилювального кола діє поштовх напруги не меншої ніж U_вх. Такий режим виникнення гармонічних коливань називають жорстким режимом самозбудження.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Тема 7. ГЕНЕРАТОРИ ГАРМОНІЧНИХ KОЛИВАНЬ	\|	LС – АВTОГЕНЕРАТОРИ

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.