Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 [101] 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169


4= i

Рис. 13.27. Схема /?С-генератора с мостом Вина с операционным усилителем

В этом частном случае: coo=l/i?C; ф1 = ф2=-45°; Zi/Z2=l/2;

t/2/f/,=Z2/(Zi+Z2) = l/3.

Следовательно, баланс моста

i?3/i?4=Z,/Z2=2.

Следовательно, частота соо, для которой ф1 = ф2, определяется из условия

(сОоС,/?,)- = о>оС2?2.

Таким образом, u)o=(i?,Ci/?2C2)-/2. (13.56)

Сопротивления и емкости удобно выбрать равными:

/?, = ?2=/?; (13.57)

Ci = C2=C. (13.58)

(13.59) (13.60)

(13.61)

достигается при

Частный случай, когда С{ = С2=С, Ri = R,2 = R, особенно удобен при перестройке генератора. Для этого можно применять двухсекционный блок переменных конденсаторов с общим ротором, который, однако, нельзя заземлять.

Схема генератора с мостом Вина с операционным усилителем показана на рис. 13.27.

В схемах на рис. 13.26 и 13.27 имеются положительная обратная связь, необходимая для автогенерации, и автоматически регулируемая отрицательная обратная связь. Как указано выше, коэффициент передачи усилителя К>\, поэтому коэффициент обратной связи р=1 С<С1. При наличии положительной и отрицательной обратной связи

д t/oc(+) Uoc{-) р о 1

Р- 7,--77-=Р(-(-)-Р(-)-

Напряжение отрицательной обратной связи пропорционально амплитуде выходного напряжения. В схеме на рис. 13.26 напряжение отрицательной обратной связи увеличивается вследствие увеличения сопротивления лампы R при нагреве за счет протекания через нее части выходного тока, пропорционального напряжению на выходе.

В схеме на рис. 13.27 напряжение отрицательной обратной связи пропорционально выходному напряжению, выпрямленному диодом VD2, когда это напряжение больше порогового напряжения диода VD1. В качестве регулируемого сопротивления исполь-



зуется полевой транзистор, увеличивающий сопротивление сток - исток при увеличении отрицательного напряжения на затворе.

При возникновении колебаний рЛ>1. Если применяется автоматически регулируемая отрицательная обратная связь, то равенство )3/С= 1 выполняется за счет автоматического уменьшения р. Если регулируемой отрицательной обратной связи нет, то это равенство вьшолняется при заходе колебаний в нелинейные области амплитудной характеристики усилителя и уменьшении К. Генерируемые колебания близки к синусоидальным при автоматически регулируемой отрицательной обратной связи и сильно отличаются от них при отсутствии такой регулировки.

В iC-генераторах с мостом Вина можно применять биполярные транзисторы. В /?С-генераторе на биполярных транзисторах кроме двухкаскадного резисторного усилителя с включением транзисторов по схеме в ОЭ между мостом Вина и входом усилителя включают эмиттерный повторитель, чтобы не нагружать мост Вина малым входным сопротивлением транзисторного усилителя.

При перестройке iC-генераторов получается значительно большее перекрытие диапазона, в отличие от того, которое может быть достигнуто в LC-генераторах. В /?С-генераторе коэффициент перекрытия диапазона

9 = /max/f mm = Стах/СщШ,

тогда как в LC-генераторе

kd - fmax/fmln - УСтах/Cmin.

Например, при Стах = 500 пФ, Cmin=50 пФ у /?С-генератора kd = = 10, а у LC кйЗ.

Перестраиваемые генераторы колебаний звуковых частот строят либо по схеме /?С-генератора с мостом Вина, либо по схеме на биениях.

Перестраиваемые генераторы звуковых частот на биениях (рис. 13.28) могут перекрывать очень большой диапазон частот. Они имеют относительную стабильность частоты на верхних частотах примерно такую же, как и /?С-генераторы, но на самых нижних частотах их стабильность на несколько порядков хуже, чем у /?С-гецераторов. В самом деле, частота биений f6 = fi -/2, следовательно, Af6 = Afi + Af2- Таким образом, относительная нестабильность Af6/f6= (Afi + Af2) (fl-f2). При малой частоте биений относительная нестабильность очень велика. Поэтому в настоящее

Генератор f = 200> Гц

Перестрой -ваейи гемера тар

f* ТОО- 22Qri

Смеситель

РцЛбГПр

Усилитель

V астоть!

Рис. 13.28. Схема перестраиваемого генератора, звуковых частот на биениях 20* 307



время чаще применяются перестраиваемые /?С-генераторы звуковых частот.

Эквивалентная добротность моста Вина в ЯС-генераторе. Как

известно, в генераторе с колебательным LC-контуром фазовый сдвиг в усилительном элементе компенсируется фазовым сдвигом в колебательном контуре. Это вытекает из условия баланса фаз в генераторе. Известно также, что колебательный контур создает при малой расстройке Д]© фазовый сдвиг Дф~2С(А1Со/а)о).

Сначала сравним мост Вина и колебательный контур в отношении способности поддерживать частоту генерируемых колебаний. Для моста Вина

p(+)=Z2/(Z, + Z2) = l/(3 + l/j(uCi?+ja)Ci?),

откуда tgфR52(l/3) (Aico/coo), где сйо=1/С/?. Сравнивая это с выражением для фазового сдвига в колебательном контуре tg9~ «s2Q(Aico/a)o), получаем, что мост Вина как бы имеет эквивалентную добротность

Q;«=1/3. (13.62)

Теперь определим эквивалентную добротность моста Вина в генераторе. Усилитель в генераторе кроме положительной обратной связи через цепь Z2Z1 охвачен отрицательной обратной связью. Коэффициент отрицательной обратной связи 3(-)«1/3.

Относительная нестабильность усилителя с обратной связью AKlK=={KKIK)l{\-f>K), или АК1К=(АК1К)1{\+т)

Следовательно, фазовый сдвиг в усилителе с отрицательной обратной связью

Дф = Аф/(/С/3), (13.63)

где Дф - фазовый сдвиг в усилителе без обратной связи.

Отсюда получаем, что эквивалентная добротность моста Вина в генераторе

Q = Qs{m) = {ll3)im)KI9. (13.64)

13.13. ГЕНЕРАТОРЫ С ВНЕШНИМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ

Как следует из схемы транзисторного генератора с внешним возбуждением (рис. 13.29), на базу не подается постоянное напряжение. Поэтому коллекторный ток течет только придостаточно большом напряжении на входе, превышающим пороговое напряжение Ub9 транзистора.

Коллекторный ток имеет вид косинусоидальных импульсов. Их угол отсечки зависит -от соотношения между амплитудой напряжения на базе и пороговым напряжением отпирания транзистора Ub90,50 в для кремниевых транзисторов.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 [101] 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169



0.0088