Лекция №8
Генераторы
Широкое понятие, в которое входит ряд функциональных устройств
По назначению, по форме сигнала, по типу реализации…
Например:
-генераторы с внешним возбуждением;
-генераторы прям. импульсов;
-генераторы импульсов треугольной формы;
-генераторы импульсов спец. формы;
-генераторы логических функций;
- генераторы коротких импульсов;
- автогенераторы
Автогенераторы
Автогенератор – устройство, преобразующее энергию источника питания в энергию колебаний. Не требуют внешнего возбуждения (входного сигнала).
Автогенератор должен иметь: источник питания; усилитель; цепь ОС
Рис.8.1 Структурная схема автогенератора
Усилитель охваченный ПОС
(8.1)
, 
, 
- комплексные
Крс =Кb - коэффициент передачи разомкнутой системы
При Кβà 1, à 
При кβ 
1 – усилитель с ПОС - автогенератор.
Это означает, что при Uвх = 0 на выходе есть переменное напряжение, периодическое.
При Кβà 1, Uвых будет увеличиваться, пока не станет ограничиваться Епит, т.е. усилительный элемент будет находится в режиме насыщения и отсечки. Форма сигнала при этом будет близка к прямоугольной.
fрс = 
- сдвиг фазы разомкнутой системы (8.2)
При 
(ПОС) (8.3)
Рис.8.2 АЧХ и ФЧХ звеньев автогенератора
генерация существует на частоте wг
Пример:
Релаксационный транзисторный автогенератор (мультивибратор)
Рис.8.3 Принципиальная схема мультивибратор
Уравнение автогенератора
- уравнение автогенератора. (8.4)
Решение:
n = 0, 1, 2 … (8.5)
это условие баланса амплитуд – петлевой коэффициент = 1;
и условие баланса фаз – условие равнозначно существованию в системе ПОС.
Для генерации синусоидальных колебаний в кольцо автогенератора включают избирательный четырехполюсник.
Рис.8.4 Структурная схема автогенератора с избирательным фильтром в кольце
Пример: генератор синусоидальных колебаний с мостом Винна.
Рис.8.4а мост Винна
Рис.8.4б АЧХ и ФЧХ моста Винна
(8.6)
Рис.8.4в Автогенератор с мостом Винна
- мост Винна
Для выполнения баланса амплитуд д.б. 
à для этого нужно 
(8.7)
Условие ПОС 
= 0, 
=0 выполняется
В схеме есть ООС по амплитуде – для ее стабилизации (амплитуды выходного напряжения).
Если Uвых увеличивается à Rт увеличивается àКу уменьшаетсяà Uвых уменьшается, и наоборот если Uвых уменьшается ….
Одноконтурные автогенераторы (с одним LC контуром)
Избирательный четырехполюсник (z) и четырехполюсник обратной связи (b) совмещены
в одном колебательном контуре.
Пример: автогенератор с трансформаторной связъю
Рис.8.5 Автогенератор с трансформаторной связью.
(8.8)
Баланс фаз?
Транз. усилитель инвертирует сигнал … (продолжить…)
Пример: автогенератор, включенный по схеме с общей базой
Рис.8.6 автогенератор на транзисторе с общей базой и его эквивалентная схема по
переменному току
Обобщенная схема одноконтурного автогенератора
На эквивалентной схеме автогенератора (рис.8.6) по переменному току:
L - Lкб, С1 – Сбэ, С2 - Скэ
Рис.8.7 обобщенная схема одноконтурного автогенератора
(8.9)
Z1=jX1; Z2=jX2; Z3=jX3
X1+X2+X3=0 условие резонанса колебательного контура; (8.10)
Из (8.10) à X3+X2= -X1 (8.11)
(8.12)
Так как b - вещественный то для этого X1 и X2 должны иметь одинаковые знаки (т.е. иметь либо индуктивный, либо ёмкость характер), и тогда, X3– должен иметь противоположный знак к X1 и X2 это следует из (8.11).
Если X1 и X2 – емкость, то X3 должна быть индуктивность, такой автогенератор называется «ёмкостная трехточка».
Если X1 и X2 – индуктивность, а X3 – емкость, то это «индуктивная трёхточка».
