На головну

Автогенератор у вигляді контуру з негативним диференціальним опором (тунельний діод).

  1. RC -автогенератор.
  2. Автогенератор у вигляді підсилювача з позитивним зворотним зв'язком.
  3. Автогенератори гармонійних коливань на інтегральних мікросхемах
  4. ВИДИ СТАБІЛІЗАЦІЇ ЧАСТОТИ автогенераторах
  5. Впровадження спонтанних змін за допомогою управління опором
  6. Високочастотні LC - автогенератори.

Другий ідеєю отримання незатухаючих коливань є внесення в коливальний контур негативного диференціального опору. Вільні коливання в контурі описуються виразом  . При додаванні в контур послідовного опору Rд Rекв=rк+Rд, де rк - Власний опір контуру (опір індуктивності). якщо Rд<0 і |Rд| ?rк , то Rекв ? 0 і коливання в контурі затухати не будуть.

Рис.6.8.

При паралельному диференціальному опорі  і при Rд<0 і  також Rекв ? 0. Як диференціального опору застосовують тунельні діоди, лавинно - пролітні діоди (ЛПД) і діоди Ганна (ДГ). Схеми генераторів на тунельних діодах наведені на рис.6.8. Зміною напруги живлення діод встановлюється на середину падаючого ділянки характеристики (точка U0).

Генератори на тунельних діодах використовуються в надвисокочастотної області. Аналіз показує, що генератор на підсилювачі з позитивним зворотним зв'язком також можна трактувати як генератор у вигляді контуру з негативним диференціальним опором, яким є транзистор або лампа з позитивним зворотним зв'язком. (Збільшення колекторного струму в транзисторі супроводжується збільшенням напруги на базі і відповідно зменшенням колекторного напруги).

6.4 Стабілізація частоти в автогенераторах.

Найбільш важливою вимогою, що пред'являються до автогенератора, є висока стабільність частоти вихідних коливань. Це пов'язано з тим, що під час роботи автогенератора частота коливань може змінюватися під впливом різних дестабілізуючих факторів: змін температури, вологості і напруги живлення, наявності зовнішніх електромагнітних полів, механічних впливів, що проявляється у змінах величин індуктивностей, ємностей і опорів, що входять до складу коливальних контурів і частотно-виборчих RC-ланцюгів.

Відносна нестабільність частоти визначається коефіцієнтом нестабільності Df '/fp або Df'/fk. При розрахунку коефіцієнтів нестабільності використовують такі формули:

для LC-генератори Df '/fp= -0.5 (DL/L+ DC/C); для RC-генератори Df '/ fk= (DR/R+ DC/C).

Тут параметри DL, DC, DR - Величини змін индуктивностей, ємностей і опорів від номінальних значень. У схемах автогенераторів гармонійних (часто і імпульсних) коливань застосовують два основних способи стабілізації частоти: параметричний і кварцовий.

Параметричний спосіб стабілізації частоти полягає в ослабленні впливу дестабілізуючих факторів і підборі високочастотних і прецизійних елементів коливальних контурів автогенераторів. Для виключення впливу температури на параметри підсилювальних елементів автогенератори в окремих випадках поміщають в термостати. Зменшення впливу механічних впливів забезпечує застосування друкованого монтажу і проводів индуктивностей, вжігается в кераміку. Параметрична стабілізація частоти дозволяє знизити нестабільність до 10-5 (Догляд частоти на Df'= 10 Гц при частоті коливань, що генеруються f = 1 МГц).

Кварцова стабілізація частоти заснована на застосуванні в електричних схемах замість LC-контур кварцового резонатора, що дозволяє знизити нестабільність частоти коливань автогенератора до 10-7 (Відхилення частоти на Df '= 0,1 Гц при частоті коливань, що генеруються f = 1 МГц). Кварцовий резонатор (скорочено кварц) являє собою поміщену в кварцедержателя тонку пластинку мінералу кварцу, межі якої певним чином орієнтовані по відношенню до осей кристала і металізовані тонким шаром срібла. Відомо, що при впливі на кварцову пластинку змінного електричного поля в ній виникають пружні механічні коливання (зворотний п'єзоефект), що призводять, в свою чергу, до появи електричних зарядів на гранях пластинки. Кварц можна розглядати як електромеханічну коливальну систему, по еквівалентній схемою збігається зі звичайним коливальним LC-контур (ріс.6.9.а).

Рис.6.9.

Добротність кварцового резонатора досягає сотень тисяч, тоді як у коливального контуру вона не перевищує 300 ... 400. Механічна міцність і слабка залежність частотних властивостей від температури обумовлюють досить високу стабільність частоти кварцових резонаторів. При розрахунках кварцовий резонатор представляють еквівалентною схемою, в якій елементи LQ, CQ и RQ характеризують, відповідно, індуктивність, ємність і омические втрати власне кварцу. ємність Сок відображає наявність кварцедержателя. Залежність реактивного опору кварцового резонатора від частоти x(f) Приведена на ріс.6.9.б). Вона має два резонансу: послідовний на частоті f1 і паралельний на частоті f2. Послідовний резонанс забезпечують елементи LQ и СQ відображають резонансну частоту кварцу  . Паралельний резонанс в пристроях з кварцовим резонатором практично не використовується.

 



Попередня   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38   39   40   41   42   Наступна

Принцип дії підсилювача. | Коефіцієнт посилення підсилювача зі зворотним зв'язком. | Приклади негативного зворотного зв'язку в підсилювачах. | Підсилювачі постійного струму. | Вузькополосні (резонансні) підсилювачі. | Підсилювачі потужності. | Диференційний підсилювач. | Операційні підсилювачі. | Шуми в підсилювачах. | Автогенератор у вигляді підсилювача з позитивним зворотним зв'язком. |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати