1.1 Scopul și tipurile de generatoare.
Un generator de semnal electronic este un dispozitiv prin care energia sursei de alimentare externă este transformată în oscilații electrice dorite formă, frecvență și putere. Generatoarele electronice fac parte integrantă din multe instrumente și sisteme electronice. De exemplu, generatoare, sau alte forme de oscilații armonice sunt utilizate în dispozitivul de măsurare universal, osciloscoape, sisteme de microprocesoare, în diferite instalații tehnologice și altele. Televizoare ăsteia orizontale și verticale sunt folosite pentru a forma un ecran luminos.
generatori de clasificare este realizată de un număr de caracteristici. Waveforms de frecvență, putere, destinație, tipul de element activ, deoarece circuitul de feedback-selectiv în frecvență, etc. Prin generatoarele cu scop de prelucrare împărțit, de măsurare, medicale conectate. Conform modului de vibrație este împărțit în semnale armonice și non-armonice generatoare (impulsuri).
Conform puterea împărțită la putere scăzută (mai puțin de 1 W), puterea medie (sub 100 W) și puternic (peste 100 W). Prin frecvență generatoare pot fi împărțite în următoarele grupe: infranizkochastotnye (mai puțin de 10Hz), frecvență joasă (de la 10 Hz până la 100 kHz), de înaltă frecvență (100 kHz până la 100 MHz) și cu microunde (mai mare de 100 MHz).
Folosit pentru elemente generatoare active, împărțit la tub, tranzistor, amplificatoare operaționale, diode tunel sau dinistorov, iar tipul de frecvență de feedback circuite selective - pe generatoare LC-, RC- și ^ L-type. În plus, feedback-ul din generatoare poate fi extern sau intern.
1.2 Generatoare de oscilații sinusoidale
Acest grup de generatoare este proiectat pentru a obține oscilații ale formei sinusoidale a frecvenței cerute. Lucrarea lor se bazează pe principiul auto-excitației unui amplificator acoperit de un feedback pozitiv (Figura 1). Factorul de câștig și factorul de transmisie al legăturii de feedback sunt presupuse a fi complexe, adică dependența lor de frecvență este luată în considerare. În acest caz, semnalul de intrare al amplificatorului din circuitul din Figura 1.1 este o parte a tensiunii sale de ieșire. transmisă printr-o legătură de feedback
Figura 1. Diagrama bloc a generatorului
Pentru a excita oscilațiile din sistem, figura 1, trebuie să îndepliniți două condiții:
prima este asigurarea echilibrului de fază, care este de a asigura că schimbările de fază create de amplificator () și legătura feedback (). în sumă ar trebui să fie mai multe. 2π
A doua condiție. care este necesară pentru ca generarea să aibă loc, este condiția pentru echilibrul amplitudinilor. care rezultă din formula generală pentru un amplificator acoperit de un feedback pozitiv:
1.3 Auto-excitarea generatorului
Dacă punctul de operare este în secțiunea de caracteristică iK (uBE) cu cea mai mare pantă, atunci modul de auto-excitație este numit moale.
Să urmăm schimbările în amplitudinea curentului primei armonice ca funcție a magnitudinii coeficientului de reacție al CBS. Modificarea CBS conduce la o schimbare în unghiul de înclinare a feedback-ului direct (figura 2)
Figura 2. Modul de auto-excitație moale
Când CBS = KOS1 starea de repaus stabil și generatorul este excitat, amplitudinea oscilației este zero (fig. 2 b). Size = CBS KOS2 = TTR este o limită (critică) între starea Quiescent stabilă și instabilă. Când CBS = KOS3> stare de repaus AAC este instabilă, generatorul este excitat, iar valoarea IM1 a stabilit punctul A. corespunzătoare Prin creșterea magnitudinii prima ieșire CBS armonici de curent va crește fără probleme și CBS = KOS4 stabilit la punctul B. Atunci când reducerea CBS amplitudinea oscilațiilor va scădea în aceeași curbă și fluctuațiile smulg la coeficientul de feedback CBS = KOS2
3.2 Calcularea generatorului de oscilații sinusoidale
Calculați frecvența oscilației generate.
Lăsați rezistența rezistențelor, exprimăm din formulă valoarea capacității condensatoarelor:
După testele de test cu capacitate condensator, frecvența de oscilație nu corespunde valorilor calculate, deci alegem capacitatea condensatoarelor).
Rezistența rezistorului ar trebui să fie de aproximativ 2,2 ori mai mare decât rezistența rezistorului. Să presupunem, atunci rezistență
Deoarece amplitudinea semnalului de ieșire este dificil de preluat, va fi rezonabil să se utilizeze un rezistor de construcție în loc.
Definiți amplitudinea tensiunii de ieșire.
Căderea de tensiune pe diodă este de aproximativ 0,6 V. Prin urmare, curentul care trece prin rezistor poate fi găsit din formula:
Curentul care trece prin rezistor va fi:
Curentul prin rezistor va fi egal cu curentul prin rezistor.
În consecință, amplitudinea de ieșire va fi conformă cu formula:
Selectăm un amplificator operațional care satisface parametrii noștri. Alimentarea cu energie a OU trebuie să fie mai mare. astfel încât să alimentăm amplificatorul operațional de la o sursă de alimentare de 12 V
Amplificator operațional LM741A.
factor de creștere a tensiunii -,