Условия самовозбуждения генераторов
Генераторы с внешним возбуждением
Общие сведения об электронных генераторах.
Раздел 5 Электронные генераторы гармонических колебаний
Генераторами называются электронные устройства, преобразующие энергию источника постоянного тока в энергию переменного тока (электромагнитных колебаний) различной формы требуемой частоты и мощности.
Генераторы применяются в радиовещании, медицине, радиолокации, обработке металлов, для формирования сигналов заданной формы: для питания параметрических датчиков; для аналого-цифровых преобразователей; для микропроцессорных систем и т. д.
Классификация генераторов:
1) по форме выходных сигналов:
- генераторы синусоидальных сигналов;
- генераторы сигналов прямоугольной формы (мультивибраторы);
- генераторы сигналов треугольной формы;
- генераторы сигналов линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН) или их еще называют генераторами пилообразного напряжения;
- сигналов специальной формы.
2) по частоте генерируемых колебаний генераторы подразделяют условно на:
- генераторы низкой частоты (до 100 кГц);
- генераторы высокой частоты (свыше 100 кГц).
3) по способу возбуждения:
- генераторы с независимым (внешним) возбуждением;
- генераторы с самовозбуждением (автогенераторы).
Для самовозбуждения генераторов сигналов любой формы необходимо наличие цепи положительной обратной связи (ПОС) соответствующей структуры для каждой формы сигнала (рисунок 68). Заданная частота колебаний обеспечивается частотозадающей LC или RC-цепью, в которой перезаряд конденсатора происходит во времени с заданной скоростью.
Рисунок 68 – Структурная схема генератора
Для возникновения автоколебательного процесса необходимо выполнение двух условий (балансов):
1) в генераторе должна быть положительная обратная связь (ПОС), т. е. сигнал, проходя через цепь ПОС, сдвигается по фазе на угол φ, а проходя через усилитель, сдвигается на тот же угол и возвращается на выход усилителя в той же фазе, в какой начинался цикл прохождения сигнала по петле ПОС. Это условие называют балансом фаз.
2) сигнал, проходя по цепи ПОС, ослабляется в К раз, а проходя через усилитель, увеличивается в К раз и приходит на выход усилителя с той же самой амплитудой. Это условие называют балансом амплитуд.