Генераторы синусоидальных колебаний – это генераторы, которые генерируют напряжение синусоидальной формы.

Они классифицируются согласно их частотно-задающим компонентам. Тремя основными типами генераторов являются LC генераторы, кварцевые генераторы и RCгенераторы.

LC генераторы используют колебательный контур из конденсатора и катушки индуктивности, соединенных либо параллельно, либо последовательно, параметры которых определяют частоту колебаний.

Кварцевые генераторы, подобны LC генераторам, но обеспечивают более высокую стабильность колебаний.

RC-генераторы используются на низких частотах, в них для задания частоты колебаний используется резистивно-емкостная цепь.

55. LC RS -генераторы

.1.2. LC генераторы

Основными типами LC генераторов являются генератор Хартли и генератор Колпитца.

Рис.3.2.1 – Генератор Хартли

На рис.3.2.1 изображен генератор Хартли. Величина обратной связи в этой схеме зависит от положения витков катушки L1. Выходной сигнал снимается с катушки L2.

рис 3.2.2 Генератор Колпитца

На рис 3.2.2 изображен генератор Колпитца. Величина обратной связи в схеме Колпитца определяется отношением емкостей конденсаторов C₁ и C₂. Этот генератор более стабилен, чем генератор Хартли и чаще используется.

RC генераторы

На частотах до 10 МГц обычно предпочтительней применять RC генераторы, т.к. резисторы и конденсаторы более удобны в применении, чем катушки индуктивности и более дешевы.

Имеются 2 типа RC-генераторов: с фазосдвигающей цепочкой и мостикового типа (мостик Вина)

RC-генератор с фазосдвигающей цепочкой

В этом генераторе для возникновения колебаний усилитель должен иметь бесконечно большое входное сопротивление и выходное сопротивление - равное 0.

Тогда, если конденсаторы и резисторы имеют равные реактивные и активные параметры, условием существования колебаний будет равенство коэффициента усиления числу 29. Такое усиление необходимо для компенсации затухания в фазосдвигающей цепочке. Фазовый угол этой цепочки на частоте колебаний равен 180°, а усилитель должен инвертировать сигнал, с тем, чтобы общий сдвиг фазы по всему контуру был равен 0 (условие генерации).

Частота колебаний генератора определяется выражением:

Генератор мостикового типа

Генераторы мостикового типа (мостик Вина) широко применяются в качестве перестраиваемых генераторов в диапазоне частот от 1 до 10⁷ Гц.

Ре активная часть мостика образует цепочку, которая на частоте колебаний имеет фазовый сдвиг равный 0. Поэтому схему генератора строят в сочетании с неинвертирующим усилителем.

Если усилитель имеет фазовый сдвиг 0, бесконечно большое входное сопротивление и выходное сопротивление равное 0, то коэффициент усиления должен быть равен 3, а частота колебаний ω₀ =

Так как частота колебаний генераторов LC-типа обратно пропорциональна , то мостиковый генератор обеспечивает более широкий диапазон частот. По этой причине в лабораторных измерительныхприборах применяют генераторы мостикового типа. Путем применения сдвоенных переменных резисторов в этих генераторах легко перекрывается диапазон частот 10:1.

Схема перестраиваемого генератора мостикового типа с последовательно-параллельной обратной связью.