Колебаний специальной

Электронным генератором гармонических колебаний называют устройство, преобразующее энергию источника постоянного тока в энергию электромагнитных колебаний синусоидальной формы требуемой частоты и мощности.

Следует подчеркнуть, что для генерации колебаний синусоидальной формы система автогенератора должна содержать частотно-избирательный четырехполюсник, обусловливающий выполнение условий баланса фаз и амплитуд на одной и той же частоте.

' * ры колебаний синусоидальной

Для выполнения условия баланса амплитуд усилитель должен скомпенсировать затухание, вносимое фазирующей цепью на частоте генерации. Это просто достичь выбором элементов цепи ООС (резисторов R{ и /?2) ПРИ условии R2/(R1+R2) = HOOC = A0. Нетрудно также обеспечить неравенство ЯООС»Л0, что означает выполнение условия генерации одновременно для многих частот. В этом случае вместо генерации колебаний синусоидальной формы генерируется колебание сложной формы, близкое к прямоугольной. Для обеспечения высокой точности равенства ЯООС = Л0 схему генератора усложняют узлом автоматической регулировки усиления ОУ.

Генераторами синусоидальных колебаний называются электронные устройства, преобразующие энергию источника питания в энергию электромагнитных колебаний синусоидальной формы заданной частоты и мощности.

Более точные результаты могут быть получены при сравнении двух колебаний синусоидальной формы методом фигур Лиссажу.

К специальным приемнр-усилительным лампам кроме частото-преобразовательных и электрометрических ламп можно отнести лампы, предназначенные для работы на сверхвысоких частотах, лампы с использованием вторичной электронной эмиссии для увеличения. крутизны, лампы-реле и многие другие типы. Основное применение для указанных типов ламп не исключает их широкого использования в других схемах, в частности в схемах маломощных генераторов колебаний синусоидальной и несинусоидальной форм, в схемах генерирования и формирования импульсов специальной формы, в различных пересчетных схемах (триггерах) и т. п.

3) генерирование электрических колебаний синусоидальной или несинусоидальной (генераторы развезтки и др.) формы и т. д.

Более точные результаты могут быть получены при сравнении двух колебаний синусоидальной формы методом ' фигур Лиссажу. Определение частоты этим способом основано на том:, что любая фигура Лиссажу вписывается в прямоугольник, стороны которого соответственно равны амплитудам складываемых колебаний. Отношение числа касаний фигуры Лиссажу с одной из вертикальных сторон прямоугольника к числу касаний той же фигуры с одной из горизонтальных его сторон характеризует соотношение частот сравниваемых колебаний. Обычно стремятся производить сравнение, подбирая частоту эталонного генератора равной частоте измеряемых колебаний, так как при этом фигура имеет простейший вид (круг, эллипс, прямая). В случае когда измеряемая частота fx близка к частоте /о, кратной эталонной частоте /э, фигура Лиссажу, имеющая форму, которая соответствует данной

Для выполнения условия баланса амплитуд усилитель должен скомпенсировать затухание, вносимое фазирующей цепью на частоте генерации. Это просто достичь выбором элементов цепи ООС (резисторов R{ и R2) при условии R2j[Rl+R2) = Hooc = A0. Нетрудно также обеспечить неравенство //оос» Ао, что означает выполнение условия генерации одновременно для многих частот. В этом случае вместо генерации колебаний синусоидальной формы генерируется колебание сложной формы, близкое к прямоугольной. Для обеспечения высокой точности равенства НООС = А0 схему генератора усложняют узлом автоматической регулировки усиления ОУ.

Время от времени возникает потребность в генераторах, которые формируют одновременно пару одинаковых по амплитуде колебаний синусоидальной формы, но сдвинутых по фазе на 90°. Эту пару сигналов можно рассматривать как синусоидальное и косинусоидальное колебания, мы же будем придерживаться термина квадратурная пара сигналов (сигналы «в квадратуре»). Наиболее важны такие сигналы в радиосвязи (квадратурные смесители, схемы формирования однополосных сигналов). Кроме того, дальше будет показано, что такая квадратурная пара сигналов всегда необходима для формирования сигнала с любой произвольной фазой.

Переходные процессы широко используются в электронной и импульсной технике для генерирования синусоидальных электрических колебаний (генераторы типа RC и LC) и получения электрических колебаний специальной формы (генераторы прямоугольных, пилообразных и других колебаний).

Л ГЛАВА 10. ГЕНЕРАТОРЫ КОЛЕБАНИЙ СПЕЦИАЛЬНОЙ ФОРМЫ

При генерировании колебаний специальной формы широко применяют так называемые регенеративные схемы, которые обладают кроме устойчивых еще и неустойчивыми состояниями равновесия. Регенеративная схема не может долго находиться в состоянии неустойчивого равновесия и скачком переходит в устойчивое состояние. В подобных случаях процесс перехода в начальной стадии развивается лавинообразно. Такой процесс называют регенеративным, что и дало название соответствующим схемам. Регенеративные схемы позволяют генерировать прямоугольные импульсы с крутыми фронтом и спадом и формировать перепады напряжения (токов).

Глава 10. Генераторы колебаний специальной формы .... 256

Как и в первом издании, учебное пособие состоит из двух разделов. В первом рассматриваются принципы работы, устройство -и основные -евейетва электровакуумных тг полупроводниковых приборов, во втором — основные схемы преобразования (выпрямления) переменного тока в постоянный, схемы усилителей переменного пи постоянного" тбкб1, генераторов колебаний специальной формы, управляемых преобразователей, а также приводятся методы расчета этих схем. Приведены примеры построения схем усилителей и импульсных устройств на интегральных микросхемах.

Значительное отличие потенциала зажигания от потенциала гашения в газоразрядных приборах позволяет применять их также в схемах для генерирования колебаний специальной формы (§ 10.7) и в некоторых других случаях.

Переходные процессы широко используют в электронной и импульсной технике для генерирования синусоидальных электрических колебаний (генераторы типа RC и LC) и получения электрических колебаний специальной формы (генераторы прямоугольных, рис 6.7 пилообразных и других колебаний).

раторы) источник регулярных колебаний необходим в любом периодически действующем измерительном приборе, в устройствах, инициирующих измерения или технологические процессы, и вообще в любом приборе, работа которого связана с периодическими состояниями или периодическими колебаниями. Они присутствуют практически везде. Так, например, генераторы колебаний специальной формы используются в цифровых мультиме-рах, осциллографах, радиоприемниках, ЭВМ, в любом периферийном устройстве ЭВМ (накопители на магнитной ленте или магнитных дисках, устройство печати, алфавитно-цифровой терминал), почти в любом цифровом приборе (счетчики, таймеры, калькуляторы и любые приборы с «многократным отображением») и во множестве других устройств, слишком многочисленных, чтобы их здесь перечислять. Устройство без генератора либо вообще ни на что не способно, либо предназначено для подключения к другому (которое скорее всего содержит генератор). Не будет преувеличением сказать, что генераторы являются таким же необходимым устройством в электронике, как регулируемый источник питания постоянного тока.

Следующий уровень сложности предполагает использование в качестве релаксационных генераторов ИС таймеров или ИС генераторов колебаний специальной формы. Наиболее популярная ИС таймера-это схема 555 (и ее разновидности). Работа этой ИС часто толкуется неверно, поэтому мы дадим анализ ее работы прямо по изображенной на 5.32 эквивалентной схеме. Некоторые обозначения на ней относятся к области цифровой техники (гл. 8 и следующие), поэтому вы пока еще не станете экспертом по ИС 555. Но принцип действия этого таймера достаточно прост. При подаче сигнала на вход ТРИГГЕР выходной сигнал переключается на ВЫСОКИЙ уровень (около UKK) и остается в этом состоянии до тех пор,

Генератор колебаний специальной формы (аналоговые тригонометрические функции). Фирма Analog Devices изготовляет интересную нелинейную «функциональную ИС», которая преобразует входное напряжение в выходной сигнал, пропорциональный sin(AUBX), где коэффициент усиления А имеет фиксированное значение, равное 50°/В- Как правило, этот кристалл (AD639) может на самом деле выполнять гораздо больше функций. Он вырабатывает четыре выходных сигнала, называемые Xlt X2, Yt и У2, и формирует выходной сигнал, напряжение которого определяется следующим образом: С/вых = = sin^! — X2)/sin(Yl — Y2). Таким образом, если например, установить Х-^ — = Yl = 90 ° (т. е. +1,8 В), У2 = 0 (закоротка на «землю»), а входное напряжение подавать на вход Х2, то вырабатывается сигнал вида cos(X2).