Теми рефератів
Авіація та космонавтика Банківська справа Безпека життєдіяльності Біографії Біологія Біологія і хімія Біржова справа Ботаніка та сільське гос-во Бухгалтерський облік і аудит Військова кафедра Географія
Геодезія Геологія Держава та право Журналістика Видавнича справа та поліграфія Іноземна мова Інформатика Інформатика, програмування Історія Історія техніки
Комунікації і зв'язок Краєзнавство та етнографія Короткий зміст творів Кулінарія Культура та мистецтво Культурологія Зарубіжна література Російська мова Маркетинг Математика Медицина, здоров'я Медичні науки Міжнародні відносини Менеджмент Москвоведение Музика Податки, оподаткування Наука і техніка Решта реферати Педагогіка Політологія Право Право, юриспруденція Промисловість, виробництво Психологія Педагогіка Радіоелектроніка Реклама Релігія і міфологія Сексологія Соціологія Будівництво Митна система Технологія Транспорт Фізика Фізкультура і спорт Філософія Фінансові науки Хімія Екологія Економіка Економіко-математичне моделювання Етика Юриспруденція Мовознавство Мовознавство, філологія Контакти
Українські реферати та твори » Физика » Генератори синусоїдальних коливань

Реферат Генератори синусоїдальних коливань

Категория: Физика

ГЕНЕРАТОРИСинусоїдальні коливання

1. Загальні положення

Електроннимигенераторами називаються пристрої, що перетворюютьелектричну енергію джерела постійного струму (джерела живлення) в енергіюелектричних коливань заданих форми і частоти. Форма електричних коливаньможе бути різною. Генератори, що формують синусоїдальні коливання,називаються генераторами синусоїдальних, або гармонійних коливань . Якщо форма коливань відрізняється від синусоїдальної (прямокутні, трикутні,пилкоподібні і т.д.), то такі генератори називаються імпульсними, або релаксаційними.

Запринципом управління генератори поділяються на дві групи - генератори з самозбудженням (автогенератори) і генератори із зовнішнім ( незалежним)збудженням. Останні, по суті, єпідсилювачами потужності високої частоти, працюючими на резонансну навантаження ітут розглядатися не будуть.

Схема автогенератора зазвичаймістять підсилювач, охоплений зворотним зв'язком. Для побудови автогенераторасинусоїдальних коливань елементи схем або підсилювача, або ОС повинні володітиявно вираженими частотними властивостями. Найбільш часто використовуються два типипідсилювальних схем - з резонансними (коливальними) контурами і зрезистивної-ємнісними ланцюгами. Автогенератори, виконані на основі схемирезонансного підсилювача, часто називають автогенератора типу LC ,а автогенератори, побудовані на основі схеми підсилювача на RC ланцюгах, - автогенератора типу RC або RC генератори.Генерування коливань з частотами менше 15 - 20 кГц на резонансних LC контурах утруднене і незручно через їх громіздкість. У низькочастотномудіапазоні широко використовуються генератори типу RC . Вониможуть генерувати вельми стабільні синусоїдальні коливання в порівняноширокому діапазоні частот від часток герца до сотень кілогерц. Крім того, вонимають малі габарити і масу. Звичайно, найбільш повно переваги генераторівтипу RC проявляються в області низьких частот.

Тут ми будемо розглядатиавтогенератори синусоїдальних коливань, побудовані на основі RC ланцюгів, які знайшли широке застосування в пристроях електронноїавтоматики та обчислювальної техніки.

2. Умови самозбудження

Збудженняколивань в RC генераторахобумовлено наявністю в них зворотного зв'язку. При аналізі ОС , проведеному врозділі 7, розглядалися В«крайні точкиВ», в яких зворотний зв'язок можна булоохарактеризувати або як негативну, або як позитивну. Чи невраховувалося, що коефіцієнт підсилення підсилювача і коефіцієнт передачі ланцюгазворотного зв'язку в загальному випадку є величинами комплексними, тобто

, (10.1)

де K ус і g -модулі коефіцієнта посилення використовуваного підсилювача і коефіцієнта передачіланцюга ОС ,

j до і j g - Фазовий зсув сигналу при проходженні через підсилювач ланцюг ОС .

Томукоефіцієнт підсилення схеми з ОС (генератора) повинен бути представлений ввигляді:

. (10.2)

Самозбудженнясхеми станеться, коли коефіцієнт підсилення K г буде прагнути до нескінченності, тобто коли знаменник останнього виразупрагне до нулю:

(10.3)

Останнє рівність буде мати місцетільки при виконанні двох умов: нулю повинні бути рівні як уявна, так ідійсна його частини. Так як ні K ус ні g не дорівнюють нулю, то виконання умовможе бути реалізовано тільки за рахунок елементів вираження, що містять фазовізрушення.

Першеумова можна отримати, прирівнявши нулю уявну частину. Уявна частина рівності (10.3)може дорівнювати нулю, коли sin ( j K + j g ) = 0 , що можливо приумови:

j K + j b = n p . (10.4)

де n - будь-яке цілечисло.

Прирівнявшинулю дійсну частину рівності (10.3), отримуємо:

(10.5)

Призначеннях сумарного фазового зсуву, відповідного (10.4), зі s ( j K + j g ) можеприймати значення або мінус, або плюс 1 . У першому випадкупорушується виконання рівності (10.5), у другому - може бути виконано, якщо

K g = 1. (10.6)

Умова,відповідне (10.6), носить назву балансу амплітуд. Як булопоказано, для його виконання необхідно отримати такі фазові зрушення, прияких їх синус був рівний нулю, а косинус - плюс 1. Це можливо при парномучислі n , тобто

j K + j b = 2 p n , (10.7)

Умова,відповідне (10.7), носить назву балансу фаз . Умова балансу фазпоказує, що для самозбудження підсилювача в схемі повинна бути введенапозитивний зворотний зв'язок. Умова балансу амплітуд показує, що дляіснування автоколивального процесу ослаблення сигналу, що вноситься ланцюгомзворотного зв'язку, має компенсуватися підсилювачем. Для порушеннягармонійних коливань, необхідно, щоб умова балансу фаз і умовабалансу амплітуд виконувалися тільки на одній (заданої) частоті. Тому вгенераторі синусоїдальних коливань необхідно забезпечитичастотно-виборчий характер або коефіцієнта підсилення підсилювача, абокоефіцієнта передачі ланцюга зворотного зв'язку.

Процес розвитку і встановленняколивального процесу в схемі генератора можна пояснити за допомогою графічнихпобудов, виконуваних на амплітудних характеристиках підсилювача і ланцюгазворотного зв'язку. На малюнку 10.1 представлені залежності вихідної напругивід вхідного U вих = f ( U вх ) цих елементів, яка одержала найменування коливальної характеристики автогенератора.

На цьому малюнку зображеніамплітудна характеристика ( К ) використовуваного в генераторіпідсилювача і пряма лінія, що виражає залежність коефіцієнта передачі ( g ) ланцюга зворотного зв'язку. Перша - нелінійна (див. розділ 3), друга -лінійна, тому що ланцюг ОС зазвичай не містить нелінійних елементів.


Малюнок 10.1. Коливальнахарактеристика автогенератора

Якщов початковий момент K g > 1 ,то що з'явилося з якоїсь причини (наприклад, при включенні джерела харчуваннясхеми) на вході підсилювача мала напруга U ВХ1 посилюється в K раз підсилювачем, послаблюється в g разланцюгом зворотного зв'язку і надходить на вхід п...


Страница 1 из 2Следующая страница

Друкувати реферат
Замовити реферат
Товары
загрузка...
Наверх Зворотнiй зв'язок