Генератор на ОУ с LC-контуром. Генератор на ОУ с мостом Вина. Генератор на ОУ с RC-фазовращателем.
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Генератор Хартли (он же с ЛЦ контуром) (индуктивная трёхточка) является электронным LC-генератором в котором положительная обратная связь берётся через отвод от части катушки индуктивности параллельного LC-контура.

В зависимости от схемы усилительного каскада возможны три разновидности генератора Хартли: на каскаде с общим эмиттером (катодом, стоком), на каскаде с общим коллектором (анодом, истоком) и на каскаде с общей базой (сеткой, затвором).

Каскад с общим истоком в схеме генератора Хартли на полевом транзисторе фазу не сдвигает. В цепи затвора колебательный контур включен без перекоса фазы, а в цепи стока используется частичное включение контура, которое при отводе от середины катушки имеет перекос фазы 45°, петлевой сдвиг фазы при этом составляет 45° (запас устойчивости по фазе -135°÷+45°), но при таком включении контур сильно шунтируется, поэтому коэффициент включения контура в стоковой цепи уменьшают (на рисунке до 1/4 от всей катушки), при этом перекос фазы и петлевой сдвиг фазы увеличиваются (в пределе до 90°) при этом положительный запас устойчивости по фазе уменьшается (в пределе до 0°), генерация срывается, поэтому приходится искать некое компромиссное включение. Включение контура к стоковой цепи через катушку связи позволяет регулировать коэффициент включения контура без изменения перекоса по фазе и петлевого сдвига фазы, но это уже будет генератор Мейснера со сдвигом фазы в трансформаторе около 360° (встречное включение обмоток), при согласном включении обмоток трансформатора сдвиг фазы составляет около 180°, при котором генератор становится дискриминатором (подавителем, режекторным активным фильтром).

Генератор с мостом Вина — разновидность электронных генераторов синусоидальных колебаний. Схема основывается на электрической цепи (полосовом фильтре), первоначально разработанной Максом Вином в 1891 г. и известной, как мост Вина. Генератор представляет из себя электронный усилитель, охваченный частотнозависимой положительной обратной связью через мост Вина. Может генерировать в широком диапазоне частот и позволяет получить сигнал с очень малыми отличиями от идеальной синусоиды.

Частота генерации:

где R — сопротивление резисторов R1, R2; C — ёмкость конденсаторов C1, C2 (см. схему).

Фазосдвигающий генератор - является простым синусоидальным электронным генератором. Он состоит из инвертирующего усилителя и фильтра обратной связи "сдвигающего" фазу на частоте генерации на 180 градусов.

Фильтр должен быть разработан так, чтобы частоты выше и ниже частоты генерируемого сигнала были бы сдвинуты по фазе или больше или меньше чем на 180 градусов.

Наиболее простой путь построения фильтров этого вида является использование трёх каскадных резисторно-конденсаторных фильтров, которые не сдвигают фазу на одном конце шкалы частот и сдвигают фазу на 270 градусов на другом конце. На частоте генерации каждый фильтр сдвигает фазу на 60 градусов и вся цепь фильтра сдвигает фазу на 180 градусов.

Одна из простейших разновидностей генераторов этого вида использует операционный усилитель (ОУ), три конденсатора и четыре резистора, как показано на схеме.

Математика для вычисления частоты генерации и критерия генерации для этой схемы очень сложна, из-за того, что каждая последующая R-C цепь нагружает предыдущую. Вычисления сильно упрощаются установкой всех резисторов (исключая резистор отрицательной обратной связи) и всех конденсаторов одинаковых величин. На схеме R1=R2=R3=R и C1=C2=C3=C, тогда:

и критерий генерации:

Без упрощения вычисления становятся более сложными:

Критерий генерации:


 


Функциональный генератор (ФГ) синусоидальных, треугольных и прямоугольных сигналов. Структурная и принципиальная схемы ФГ на ОУ.

Функциональными генераторами принято называть генераторы нескольких функцио­нальных зависимостей (сигналов), например, прямоугольных, треугольных и синусо­идальных, формируемых с одной перестраиваемой в достаточно широких пределах частотой [8,91). Разнообразие форм сигналов расширяет сферы применения таких ге­нераторов и позволяет использовать их для тестирования, отладки и исследования са­мой разнообразной электронной аппаратуры.

В отличие от RC- и 1С-генераторов функциональные генераторы являются более широкодиапазонными — отношение максимальной частоты генерации к минимальной у них имеет нередко порядок 10s— 106и выше. Наиболее часто функциональные гене­раторы используются при отладке ВЧ. НЧ и сверхнизкочастотных устройств. В СВЧ- диапазоне частот эти устройства не используются, за исключением применения в ка­честве источников модулирующих сигналов.

Функциональные генераторы делятся на два широких класса:

Аналоговые функциональные генераторы на основе интегратора аналоговых сиг­налов в виде прямоугольных импульсов (меандра).

Цифровые функциональные генераторы на основе дискретных (цифровых) ин­теграторов.

Помимо простоты реализации, аналоговые функциональные генераторы имеют одно неоспоримое преимущество перед их цифровыми собратьями — отсутствие сту­пенек на участках роста и спада пилообразного и синусоидального выходных напря­жений. Это особенно важно, если необходимо получение производной от выходного напряжения генератора. В этом случае ступеньки недопустимы, поскольку при пере­ходе от одной ступеньки к другой производная устремляется к очень большим значе­ниям.

Для реализации аналогового интегрирования применяют устройства заряда-раз- ряда конденсатора неизменным током и схемы со 100% отрицательной обратной свя­зью (емкостные интеграторы на интегрирующих усилителях постоянного напряже­ния).

Широкое распространение аналоговые функциональные генераторы получили после разработки высококачественных интегральных операционных усилителей, на которых стало возможно построение прецизионных интеграторов. Они и составляют основу функциональных генераторов. К сожалению, максимальная частота у таких генераторов обычно не превосходит 1—3 МГц и ограничена частотными свойствами при­меняемых операционных усилителей. Функциональные генераторы на основе заряда- разряда конденсатора с одной заземленной обкладкой реализуют максимальные час­тоты до 20—30 М Гц.


 


Дата: 2019-07-23, просмотров: 1065.