Синусоидальных колебаний

Если неинвертирующий усилитель охватить ПОС, то он будет генерировать колебания и без использования фазовращающих .RC-цепей. Однако условия (4.8) в таком генераторе будут выполняться для целого спектра частот, что приведет к появлению колебаний несинусоидальной формы. Для осуществления генерации только синусоидальных электрических колебаний в устройстве должна быть использована цепь ПОС, обеспечивающая условие баланса фаз только для одной частоты /Ог В такой ЯС-цепи на частоте /0 фазовый сдвиг должен быть равен нулю. Этим свойством обладает мост Вина (см. 1.10), который широко применяется в .КС-генераторах.

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).

Низкочастотный генератор сигналов ГЗ-102 представляет собой источник синусоидальных электрических колебаний звуковой и ультразвуковой частот с малым коэффициентом гармоник. Генератор может быть использован для регулировки, проверки и испытания электронной аппаратуры в лабораторных и производственных условиях.

Векторная диаграмма ТА. Векторные диаграммы строятся для синусоидальных электрических величин и при линейности всех сопротивлений. Однако даже при синусоидальности /1 вторичные величины за счет нелинейности характеристик намагничивания магнитопроводов ТА оказы-

СПОСОБЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ СИНУСОИДАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

2. Органы с двумя электрическими величинами. Это измерительные органы, действие которых зависит от двух вещественных величин. Часто это орган, зависящий от отношения двух синусоидальных электрических величин, выражаемого комплексной величиной Z =?///. Обозначения U и / приняты потому, что чаще всего это напряжение и ток. Однако U и / могут обозначать два напряжения или два тока. Каждая из этих величин может представлять также линейную функцию нескольких напряжений или токов.

нусоидальному закону и совпадает по фазе с напряжением. Графически это можно представить в виде двух синусоид ( 1.5, б) или векторной диаграммы с помощью двух совпадающих по направлению векторов ( 1.5, я). Совокупность векторов, изображающих действующие или амплитудные значения синусоидальных электрических величин одинаковой частоты, называется векторной диаграммой. Чаще всего при построении векторных диаграмм пользуются действующими значениями электрических величин, с которыми больше приходится иметь дело при расчете электрических цепей.

Схема усилителя, обеспечивающего одну ступень усиления, называется каскадом. В данной работе исследуются маломощные усилительные каскады, предназначенные для усиления синусоидальных электрических сигналов.

Здесь Г — генератор синусоидальных электрических колебаний, с необходимым для испытания частотным диапазоном; частоту и выходное напряжение этого генератора можно плавно изменять. Напряжение на выходе генератора, поступающее на вход испытуемого усилителя У, контролируют вольтметром переменного' тока Vi с нужной чувствительностью и нужным частотным диапазоном; нередко этот вольтметр имеется в генераторе. Для получения правильных результатов измерения генератор должен иметь выходное сопротивление много меньше сопротивления источника сигнала, от которого усилитель будет работать; для создания рабочих условий во входную цепь усилителя включают эквивалент сопротивления источника сигнала Ru, а иногда и эквивалент ёмкости источника Си, если это необходимо. К выходу усилителя подключают эквивалент нагрузки, состоящий из-активного .сопротивления RH, ёмкости Сн или того и другого, в зависимости от действительной нагрузки. Параллельно эквиваленту нагрузки включают вольтметр Vz, контролирующий выходное напряжение усилителя. Необходимо иметь в виду, что вольтметр V2 может заметно нагружать усилитель, а поэтому эквивалент нагрузки вместе с вольтметром должен иметь сопротивление, равное сопротивлению нагрузки усилителя в рабочих условиях. Если в рабочих условиях один из входных и один из выходных зажимов усилителя заземлены, в испытательной установке эти зажимы также заземляют.

Здесь Г — генератор синусоидальных электрических колебаний с необходимым для испытания частотным диапазоном; частоту и выходное напряжение этого генератора можно плавно изменять. Напряжение на выходе генератора, поступающее на вход испытуемого усилителя У, контролируют вольтметром переменного тока У! с нужной чувствительностью и нужным частотным диапазоном; нередко этот вольтметр имеется в генераторе. Для получения правильных результатов измерения генератор должен иметь выходное сопротивление много меньше сопротивления источника сигнала, от которого усилитель будет работать; для создания рабочих условий во входную цепь усилителя включают эквивалент сопротивления источника сигнала Ru, а иногда и эквивалент ёмкости источника Си, если это необходимо. К выходу усилителя подключают эквивалент нагрузки, состоящий из активного сопротивления /?„, ёмкости Сн или того и другого, в зависимости от действительной нагрузки. Параллельно эквиваленту нагрузки включают вольтметр У2. контролирующий выходное напряжение усилителя. Необходимо иметь в виду, что вольтметр Уо может заметно нагружать усилитель, а поэтому эквивалент нагрузки вместе с вольтметром должен иметь сопротивление, равное сопротивлению нагрузки усилителя в рабочих условиях. Если в рабочих условиях один из входных и один из выходных зажимов усилителя заземлены, в испытательной установке эти зажимы также заземляют.

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).

Для питания энергией высокоскоростных асинхронных двигателей при частотах до 500 Гц используют многополюсные синхронные или индукторные генераторы, для нагревательных установок и высокоскоростных асинхронных двигателей при частотах до 8000 Гц — специальные индукторные генераторы. Переменный ток высокой частоты (от тысяч до нескольких сотен миллионов герц) для радиотехнических и других установок получают с помощью ламповых или полупроводниковых генераторов. Принцип действия генераторов основан на возникновении синусоидальных колебаний в контуре с емкостью и индуктивностью.

Отметим, что деление полупроводниковых устройств по их функциональному назначению в известной степени условно. Реальные полупроводниковые устройства часто содержат элементы нескольких групп, а также генераторы синусоидальных колебаний, стабилизаторы напряжения и т. п.

10.20. ГЕНЕРАТОРЫ СИНУСОИДАЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ

Генераторы синусоидальных колебаний преобразуют энергию источника с постоянной ЭДС в энергию при синусоидальном токе требуемой частоты. Различают генераторы с самовозбуждением (автогенераторы) и с независимым возбуждением. Последние представляют собой усилители мощности, усиливающие сигналы автогенераторов малой мощности.

Самовозбуждение генератора, начиная с момента времени его подключения к источнику энергии, определяется условием Кцу (со)#ио с(со)> > 1, которое после завершения переходного процесса переходит в условие установившегося режима работы автогенератора (10.5 1а) вследствие уменьшения значения К при увеличении амплитуды синусоидальных колебаний, обусловленного нелинейными свойствами транзисторов ( 10.76) .

10.20. Генераторы синусоидальных колебаний................... 70

дальна, получим схему замещения на 5-22, б, позволяющую вычислить частоту синусоидальных колебаний. На основании 5-22, б:

— электронный 169 Генерирование синусоидальных колебаний 169

5-6. Генерирование синусоидальных колебаний..... 169

Отключение выключателем КЗ за трансформатором (точка КЗ на 5.3). Эквивалентная схема замещения электроустановки для данного расчетного случая приведена на 5.6. Восстанавливающееся напряжение при КЗ за трансформатором состоит из составляющей со стороны шин РУ и составляющей со стороны трансформатора, которая имеет характер синусоидальных колебаний с частотой, достигающей десятков килогерц. Синусоидальные колебания, накладываясь на составляющую восстанавливающегося напряжения со стороны шин РУ, вызывают высокую скорость восстанавливающегося напряжения.

Простейшую схему генератора синусоидальных колебаний можно рассматривать как сочетание усилителя, включающего в себя нелинейные элементы (транзисторы) и частотно-задающего элемента. В качестве последнего могут использоваться колебательный контур, полосовой /?С-фильтр, кварцевый резонатор и т. д. ( 3.34, а). Устойчивое самовозбуждение генератора синусоидальных колебаний обеспечивается в том случае, если коэффициенты передачи усилителя /С = /Се/* и частотно-задающей схемы р = Ре/'1!' удовлетворяют условиям: