RC-автогенераторы

Для получения гармонических колебаний низкой частоты (от нескольких сотен КГц до долей Гц) применяют автогенераторы, у которых в качестве звеньев обратной связи используются RC-четырехполюсники. Такие автогенераторы называются RC-автогенераторами. Применение RC- четырехполюсников вызвано тем, что LC-контуры на таких частотах становятся громоздкими, а добротность их не удовлетворяет необходимым требованиям. RC-автогенераторы на низких частотах обладают более высокой стабильностью, имеют меньшие габариты, массу и стоимость, чем LC-автогенераторы.

RC-автогенератор содержит усилитель (одно- или двухкаскадный) и звено обратной связи в виде частотно-зависимой RC-цепи. Такими цепями являются (рисунок 2.57):

- Г-образные RC-цепи;

 

- мост Вина;

- двойной T-образный мост (симметричный и несимметричный);

Рисунок 2.57 – Виды звеньев обратной связи

RC-автогенератор с T-образным RC-звеном обратной связи представляет собой однокаскадный усилитель, охваченный «+» обратной связью (рисунок 2.58).

 

Рисунок 2.58 – RC-автогенератор с T-образным звеном обратной связи

 

Как известно, в однокаскадном усилителе без обратной связи U_вх и U_вых сдвинуты по фазе на 180°. Т. е. если U_вых усилителя подать на его вход, то получится 100 %-я ООС. Для соблюдения баланса фаз, т. е. для введения «+» обратной связи, U_вых, прежде чем подать его на вход, необходимо сдвинуть на 180°. Т. к. R_вх усилителя очень большое, а R_вых – очень малое, то фазовый сдвиг на 180° можно осуществить с помощью трех одинаковых RC-звеньев, каждое из которых изменяет фазу на 60°.

Недостатки RC-автогенератора:

1. цепь обратной связи сильно шунтирует конденсатор усиления, вследствие чего снижается K_U и нарушается условие баланса амплитуд, т. е. колебания могут быть неустойчивыми;

2. генерируемые колебания имеют значительное искажение формы, вызванное тем, что условия самовозбуждения выполняются для гармоник с частотой, близкой к f₀. Это объясняется отсутствием строгой избирательности к основной частоте Г-образных RC-цепей.

ЛИТЕРАТУРА

1. Герасимов В. Г. и др. Основы промышленной электроники. – М.: Высшая школа, 1986, 336с., (с.91-174).

2. Забродин Ю. С. Промышленная электроника. – М.: Высшая школа, 1982, 496с., (с.87-175).

3. Ткаченко Ф. А. Техническая электроника. – Мн.: Дизайн-ПРО, 2000, 352с., (с.245-288).

4. Прянишников В.А. Электроника. Курс лекций. – С.-Петербург: Крона-Принт, 2000, 416с., (с.80-115).

5. Опадчий Ю. Ф., Глудкин О. П., Гуров А. И. Аналоговая и цифровая электроника. – М: Горячая линия - телеком, 1999, 768с., (с.135-179, 183-203, 272-280).

6. Лачин В. И., Савелов Н. С. Электроника. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2000, 448с., (с.140-150, 157-228, 248-254).

7. Валенко В. С., Хандогин М. С. Электроника и микросхемотехника. – Мн.: Беларусь, 2000, 320с., (с.180-190, 221-225).

8. Гусев В. Г., Гусев Ю. Н. Электроника. – М.: Высшая школа, 1991, 622с., (с.215-283, 338-376, 585-609).

9. Ибрагим К. Ф. Основы электронной техники. Элементы, схемы, системы. Пер. с англ. М.: Мир, 2001, 398с., (с.176-199, 247-274).