Синусоидални осцилатори
1. Общи разпоредби
Електронни генератори се наричат устройства, които преобразуват електрическата енергия на източник на постоянен ток (източник на енергия) в енергия на електрически вибрации с дадена форма и честота. Формата на електрическите вибрации може да бъде различна. Извикват се генератори, които генерират синусоидални трептения генератори на синусоидални, или хармоничен колебание. Ако формата на вълната се различава от синусоидалната (правоъгълна, триъгълна, трионна и т.н.), тогава такива генератори се наричат импулс, или релаксация.
Според принципа на управление генераторите са разделени на две групи - генератори самовъзбуждащ се (осцилатори) и генератори с външни ( независимо) възбуждане. Последните по същество са високочестотни усилватели на мощност, работещи на резонансно натоварване и няма да бъдат разглеждани тук.
Осцилаторните вериги обикновено съдържат усилвател с обратна връзка. За да се изгради автогенератор на синусоидални трептения, елементите на веригите или на усилвателя, или на ОС трябва да имат изразени честотни свойства. Най-често се използват два типа усилващи вериги - с резонансни (трептящи) вериги и с резистивно-капацитивни вериги. Автоколебателите, направени въз основа на резонансна усилвателна схема, често се наричат автоколебатели от типа LC , и автогенератори, изградени на базата на усилвателна верига RC вериги, - тип автогенератори RC или RC генератори. Генериране на трептения с честоти под 15 - 20 kHz при резонанс LC контурите е труден и неудобен поради обемистостта им. В нискочестотния диапазон осцилатори като RC . Те могат да генерират много стабилни синусоидални трептения в относително широк честотен диапазон от фракции от херца до стотици килогерца. Освен това те са с малки размери и тегло. Разбира се, най-пълните предимства на генераторите като RC се появяват на ниски честоти.
Тук ще разгледаме автогенератори на синусоидални трептения, изградени на базата на RC схеми, които се използват широко в електронната автоматизация и компютърните технологии.
2. Условия за самовъзбуждане
Възбуждане на вибрации в RC генератори поради наличието на обратна връзка в тях. При анализ операционна система, извършено в раздел 7, считано за „екстремни точки“, при които обратната връзка може да бъде характеризирана като отрицателна или положителна. Не беше взето предвид, че усилването на усилвателя и коефициента на предаване на веригата за обратна връзка в общия случай са сложни величини, т.е.
Където К мустак иж - модули на усилването на използвания усилвател и коефициента на предаване на веригата операционна система,
j да се и j ж - фазово изместване на сигнала при преминаване през усилвателната верига операционна система .
Следователно, печалбата на веригата с операционна система (генератор) трябва да бъде представен като:
Самовъзбуждането на веригата ще възникне, когато печалбата К r ще има тенденция към безкрайност, т.е. когато знаменателят на последния израз клони да се нула:
Последното равенство ще се осъществи само когато са изпълнени две условия: както въображаемите, така и реалните му части трябва да бъдат равни на нула. Тъй като и двете К мустак нитож не са равни на нула, тогава изпълнението на условията може да се реализира само благодарение на елементите на израза, съдържащи фазови отмествания.
Първото условие може да бъде получено чрез приравняване на въображаемата част на нула. Въображаемата част от равенството (10.3) може да бъде равна на нула, когато грях ( j К + j ж ) = 0, което е възможно при условие: