Схемы автогенераторов. Общий принцип стабилизации частоты колебаний - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника реферат

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Схемы автогенераторов. Общий принцип стабилизации частоты колебаний

Характеристика схем автогенераторов: с автотрансформаторной и емкостной обратной связью. Изучение амплитудного условия самовозбуждения и амплитуды генерируемых колебаний, которая определяется балансом амплитуд. Методы стабилизации частоты автогенератора.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
На тему: « СХЕМЫ АВТОГЕНЕРАТОРОВ. ОБЩИЙ ПРИНЦИП СТАБИЛИЗ А ЦИИ ЧАСТОТЫ КОЛЕБАНИЙ »
2. Задача стабилизации частоты автогенератора
Частота генерируемых колебаний определяется из уравнения баланса фаз, и пока транзистор можно считать безынерционным, примерно равна резонансной частоте контура
Для регулировки частоты колебаний ставится конденсатор переменной емкости С К параллельно катушке контура, тогда
Амплитуда генерируемых колебаний определяется из уравнения баланса амплитуд
Регулировка амплитуды колебаний осуществляется изменением величины , т. е. изменением емкостей С БЭ , либо С КЭ . Катушка контура не должна иметь отводов (должна быть многослойной или с малым числом витков).
Достоинства схемы заключаются в возможности плавной регулировки амплитуды колебаний и использовании автогенератора в диапазоне весьма высоких радиочастот (КВ и УКВ).
Недостатками являются необходимость применения параллельного питания коллекторной цепи и невозможности заземления ротора конденсатора переменной емкости С К .
Из выражения следует, что фазовый сдвиг 180 получается в том случае, когда будет вещественной и отрицательной величиной, т. е.
следовательно, генерация возможна на частоте
На этой частоте модуль коэффициента обратной связи
Это означает, что для возбуждения автоколебаний коэффициент усилителя должен быть больше 29.
Выходное напряжение генератора обычно снимают с коллектора транзистора. Для получения колебаний гармонической формы в цепь эмиттера включен терморезистор R Т с положительным температурным коэффициентом сопротивления. При увеличении амплитуды колебаний сопротивление R Т возрастает и увеличивается глубина отрицательной обратной связи в усилителе по переменному току, соответственно, падает коэффициент усиления. Когда наступает стационарный режим колебаний ( К = 1), усилитель остается линейным и искажения формы коллекторного тока не происходит.
Автогенератор с нулевым фазовым сдвигом в цепи обратной связи.
Характерной особенностью схем RC -генераторов с нулевым фазовым сдвигом в цепи обратной связи является использование в них усилителей, не инвертирующих фазу входного сигнала. В качестве такого усилителя может, например, использоваться операционный усилитель с неинвертирующим входом или многокаскадный усилитель с четным числом инвертирующих каскадов. Рассмотрим некоторые возможные варианты цепей обратной связи, обеспечивающих нулевой фазовый сдвиг (рис. 7).
Рис. 7 Варианты цепей ОС, обеспечивающие нулевой фазовый сдвиг
Они состоят из двух звеньев, одно из которых представляет RС -звено с положительным фазовым сдвигом, а второе - с отрицательным сдвигом фазы. В результате сложения ФЧХ на определенной частоте (частоте генерации) можно получить фазовый сдвиг, равный нулю.
На практике наиболее часто в качестве избирательной цепи с нулевым фазовым сдвигом применяют фазобалансный мост, или по-другому мост Вина (рис. 7 в), применение которого показано в схеме RC -генератора с нулевым фазовым сдвигом, выполненного на операционном усилителе (рис. 8).
Рис. 8 RC -генератор с нулевым фазовым сдвигом в цепи ОС
В этой схеме напряжение с выхода усилителя подается на его неинвертирующий вход через цепь обратной связи, образованную элементами моста Вина R 1 C 1 и R 2 C 2 . Резистивная цепочка RR Т образует еще одну обратную связь - отрицательную, которая предназначена для ограничения нарастания амплитуды колебаний и сохранения их гармонической формы. Напряжение отрицательной обратной связи поступает на инвертирующий вход операционного усилителя. Терморезистор R Т должен иметь отрицательный температурный коэффициент сопротивления.
Коэффициент передачи цепи обратной связи
должен быть вещественной и положительной величиной, а это возможно при выполнении равенства
Отсюда определяется частота генерируемых колебаний. Если R 1 = R 2 = R , C 1 = C 2 = C , то
Амплитудное условие самовозбуждения на частоте 0 требует выполнения неравенства
При равенстве R 1 = R 2 = R и C 1 = C 2 = C коэффициент усиления К > 3.
Частоту колебаний можно изменять путем изменения сопротивлений R или емкостей конденсаторов С , входящих в состав моста Вина, а амплитуда колебаний регулируется сопротивлением R .
Основное преимущество RC -генераторов перед LC -генераторами заключается в том, что первые легче реализовать для низких частот. Например, если в схеме генератора с нулевым фазовым сдвигом в цепи обратной связи (рис. 8) R 1 = R 2 = 1 МОм, C 1 = C 2 = 1 мкФ, то генерируемая частота
Чтобы получить такую же частоту в LC -генераторе, потребовалась бы индуктивность L = 10 16 Гн при С = 1 мкФ, что трудно осуществить.
В RC -генераторах можно, изменяя одновременно величины емкостей С 1 и С 2 , получить более широкий диапазон перестройки частоты, чем это имеет место в LC -генераторах. Для LC -генераторов
в то время как для RC -генераторов, при С 1 = С 2
К недостаткам RC -генераторов следует отнести тот факт, что на относительно высоких частотах они труднее реализуются, чем LC -генераторы. Действительно, величину емкости нельзя снизить меньше емкости монтажа, а уменьшение сопротивлений резисторов приводит к падению коэффициента усиления, что затрудняет выполнение амплитудного условия самовозбуждения.
Перечисленные достоинства и недостатки RC -генераторов обусловили их применение в низкочастотном диапазоне с большим коэффициентом перекрытия по частоте.
2. Задача стабилизации частоты автогенераторов
Стабильность частоты автогенератора является одной из важнейших его характеристик, которая в значительной степени определяет надежность работы системы связи. В частности, высокая степень постоянства частоты обеспечивает возможность вхождения в связь без предварительного поиска корреспондента и ведение связи без подстройки.
Изменение частоты под воздействием различных дестабилизирующих факторов называется нестабильностью частоты.
Различают абсолютную нестабильность частоты, равную абсолютному значению отклонения частоты от её номинального значения
и относительную нестабильность, выражаемую отношением
где f - текущее (реальное) значение частоты;
f НОМ - номинальное ( заданное) значение частоты.
Современная техника стабилизации частоты дает возможность достаточно просто обеспечить относительную нестабильность до 10 -4 -10 -5 . Широко распространены автогенераторы, имеющие f / f НОМ = 10 -7 -10 -8 , а предельные возможности в настоящее время достигают 10 -16 .
Вычислим 0 0 , имея в виду, что 0 = 1/ задается параметрами избирательной системы автогенератора (колебательным контуром). Полный дифференциал от 0 как функции двух переменных ( С и L ) равен
Заменяя дифференциалы приращениями, получим окончательно:
Знак "минус" в формуле означает, что увеличение (положительное приращение) индуктивности или емкости вызывает уменьшение частоты 0 .
Для обеспечения требуемой стабильности частоты необходимо применять комплекс специальных мер, направленных на ослабление влияния дестабилизирующих факторов на частоту колебаний автогенераторов:
параметрическая стабилизация - выбор схемы автогенератора и расчет элементов, позволяющих стабилизировать режимы работы транзистора (лампы);
термостабилизация - выбор элементов автогенератора с малыми температурными изменениями параметров; помещение колебательной системы или автогенератора в целом в термостат и т. д.;
термокомпенсация - выбор элементов L и С , имеющих температурные коэффициенты противоположных знаков и взаимно компенсирующимися отклонениями L и С ; при термокомпенсации вводится температурный коэффициент частоты
определяемый через температурные коэффициенты индуктивности L и емкости С . Если элементы контура L и С выбраны так, что у них L и С равны по величине и противоположны по знаку, то f = 0, т. е. исключается влияние температуры на частоту генерируемых колебаний;
кварцевая стабилизация частоты, основанная на использовании высокодобротных кварцевых резонаторов, что позволяет обеспечить долговременную стабильность частоты порядка 10 -6 . При этом генераторы, содержащие в своем составе кварцевый резонатор выделяются в отдельную группу кварцевых генераторов;
стабилизация напряжения источников питания;
автоматическая стабилизация рабочего режима активных приборов, преследующая цель уменьшить влияние разброса параметров активных приборов на стабильность частоты;
применение специальных схем автогенераторов, позволяющих уменьшить влияние нестабильности нагрузки на частоту генерируемых колебаний, например, двухконтурные генераторы с электронной связью между контурами. Принцип их работы прост. Задающий частоту генератор собран на внутренней (входной) части электронного прибора, затем эти колебания усиливаются и выделяются внешним (выходным) колебательным контуром, настроенным на частоту внутреннего. Этим обеспечивается электронная связь между контурами и исключается влияние внешнего контура на частоту генерируемых колебаний внутренним контуром.
Один из вариантов такого автогенератора приведен на рисунке 8.57.
Рис. 9 Двухконтурный автогенератор с электронной связью
Современные требования, предъявляемые к стабильности частоты автогенераторов, постоянно растут. В связи с этим необходимо применять комплекс вышеперечисленных мер по стабилизации частоты, чтобы обеспечить заданные требования.
1. Богданов Н. Г., Лисичкин В. Г. Основы радиотехники и электроники. Часть 8, 2000г..
2. Никольский И. Н., Хопов В. Б., Варокосин Н. П., Григорьев В. А., Колесников А. А. Нелинейные радиотехнические устройства связи, 1972.
Принципиальная схема RC–автогенератора. Создание модели операционного усилителя и его АЧХ. Генерация гармонических колебаний. Влияние температур на форму и спектральный состав генерируемых колебаний. Влияние обратной связи на генерацию колебаний. курсовая работа [213,8 K], добавлен 26.01.2011
Передача сигналов электросвязи, преобразование энергии источника постоянного напряжения в энергию колебаний при помощи генератора высокой частоты. Назначение, принципы работы и структурные схемы автогенератора, условия и типы режимов их самовозбуждения. курсовая работа [352,9 K], добавлен 09.02.2010
Анализ режимов самовозбуждения при использовании различных характеристик автогенератора: мягкий, жесткий режим, автоматическое смещение. Особенности упрощенной схемы транзисторного автогенератора гармонических колебаний с трансформаторной обратной связью. реферат [78,8 K], добавлен 15.03.2010
Особенности устройств, преобразующих энергию постоянного тока в энергию электрических колебаний постоянной формы и частоты. Условия самовозбуждения генератора, схемотехника и принципы работы резонансного усилителя с положительной обратной связью. контрольная работа [488,4 K], добавлен 13.02.2015
Особенности квазилинейного метода анализа стационарного режима автогенератора. Причины возникновения и стабилизации колебаний в автогенераторе при мягком и жестком рабочем режиме активного прибора. Выбор рабочей точки при мягком режиме самовозбуждения. реферат [74,8 K], добавлен 15.03.2010
Принципиальная и функциональная схемы системы автоматической стабилизации частоты вращения двигателя постоянного тока. Определение передаточных характеристик системы. Проверка устойчивости замкнутой системы по критериям Гурвица, Михайлова и Найквиста. контрольная работа [549,7 K], добавлен 26.01.2016
Понятие и принцип работы автогенераторов, их составные части и назначение, определение критериев устойчивости. Составление уравнения амплитудно-фазовой характеристики. Классификация автогенераторов, разновидности и предъявляемые к ним требования. реферат [67,7 K], добавлен 22.03.2010
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Схемы автогенераторов. Общий принцип стабилизации частоты колебаний реферат. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Схема Написания Эссе По Русскому
Сочинение По Обществознанию Мысли Мудрых
Курсовая работа по теме Методы управления конфликтными ситуациями в организации
Курсовая работа: Местное самоуправление как форма местной публичной власти. Скачать бесплатно и без регистрации
Доклад по теме Менструация - что это такое?
Курсовая работа по теме Электропривод сдвоенного конвейера
Реферат по теме Тюркские элементы в языке "Сокровенного сказания монголов"
Дипломная работа по теме Информационные технологии обучения как фактор успешной организации самостоятельной работы студентов в вузе
Отчет Прохождения Практики Первые Дни Ребенка
Реферат: Билл (Вильям) Гейтс. Скачать бесплатно и без регистрации
Сочинение Музыка Поколений 5 Класс
Реферат: Аудит 17
Дипломная работа по теме Основы управления ассортиментом и экспертиза качества крепоалкогольных напитков
Дипломная работа по теме Труд в природе как метод экологического воспитания детей среднего дошкольного возраста
Сочинение На Тему Как Сделать Душу Чистой
Сочинение По 27 Главы Отцы И Дети
Реформы Солона Реферат
Лабораторная работа: Исследование микроклимата производственных помещений
Бром Реферат По Химии
Реферат: Асноўныя канцэпцыi ўтварэння ВКЛ i фармiравання яго тэрыторыi. Знешняя палiтыка ВКЛ
Гражданско-правовое регулирование ипотеки - Государство и право дипломная работа
Организация бухгалтерского и налогового учета хозяйственно-финансовой деятельности торгового предприятия - Бухгалтерский учет и аудит реферат
Система органов внутренних дел - Государство и право реферат