АЧХ и ФЧХ трехзвенных -цепей ОС приведены на рис. 11.31.
Существуют и другие разновидности схем -автогенераторов.
Однако приведенных выше примеров вполне достаточно для уяснения принципа действия
и построения генераторов с
-цепями.
11.10. Сравнение -
и
генераторов
Здесь будут рассмотрены лишь те признаки сравнения, по которым эти генераторы значительно отличаются друг от друга, а именно
– перекрытие частотного диапазона (т.е. возможность построения широкодиапазонного генератора);
– построение генераторов на относительно низких и высоких частотах;
– стабильность частоты при изменении параметров схемы;
– форма генерируемых колебаний.
Перекрытие
частотного диапазона.Пусть
внутри каждого поддиапазона частота генератора изменяется конденсатором. Так
как частота в - генераторе обратно
пропорциональна первой степени емкости, а в
генераторе
– корню квадратному, то для генерации колебаний в диапазоне частот от
до
должны
быть выполнены следующие условия: для
-генератора
, для
генератора
. Следовательно, перекрытие по частоте при
одном и том же изменении емкости в
- генераторе больше, чем
в
генераторе.
Следует
иметь ввиду, что в генераторе для изменения частоты
необходимо изменять емкость одного конденсатора, а в
-
генераторе – двух или трех конденсаторов (роторы которых обычно объединены).
Построение генераторов на относительно низких и высоких
частотах. генератор практически нельзя
использовать на относительно низких частотах, так как контур должен иметь
значительные
и
.
Реализация больших
и
связана
с увеличением их габаритов и ростом потерь. Поэтому нецелесообразно применять
генераторы на низких частотах (ниже 10
кГц).
- генераторы, наоборот,
нецелесообразно и нельзя строить на сравнительно высоких частотах (примерно
более единиц мегагерц). Параметры
и
, задающие частоту генератора, должны быть
малы. Но при малых значениях
будут существенно
влиять паразитные емкости – емкости монтажа, межэлектродные емкости и др.
Уменьшение
приводит к уменьшению усиления и ограничивается
значением, определяемым условиями самовозбуждения.
Стабильность частоты. -
генераторы имеют очень низкую стабильность ввиду пологости фазовых характеристик.
Например, генератор с фазобалансной цепочкой имеет эквивалентную добротность
-цепи
и очень
пологую фазовую характеристику.
На практике стабильность генератора повышают введением дополнительной
цепи отрицательной обратной связи – резисторов и
на схеме рис.11.27, а ирис.11.33.
Рис. 11.33
-цепь положительной ОС и
-цепь отрицательной ОС образуют мост Вина.
Выходное напряжение усилителя
подается на одну
диагональ моста – точки 1-3, напряжение
с другой
диагонали – точки 2-4 подается на вход усилителя.
На частоте генерации напряжение
и
находятся
в фазе с напряжением
. Но так как напряжения
и
во
входной цепи включены навстречу друг другу, то входной напряжение будет
и общий коэффициент обратной связи
. (11.44)
Следовательно, при добавлении цепи ООС общий коэффициент ОС
уменьшается, что означает необходимость соответствующего увеличения коэффициента
усиления усилителя.
Предположим, что по какой-то причине появился небольшой фазовый
сдвиг в усилителе, что приведет к изменению
частоты генерации
, при котором
. При этом
,
(11.45)
где – крутизна ФЧХ цепи ОС. Чем она больше,
тем выше стабильность частоты генератора.
В учебном пособии [3] показано, при введении ООС крутизна ФЧХ
,
(11.46)
возрастает в раз и, следовательно, в такое
число уменьшается
и возрастает стабильность
частоты.
В частном случае, когда и
(т.е.
), введение ООС позволяет увеличить
стабильность частоты генератора в
раз. При переходе от
к
стабильность
частоты возрастет в 100 раз.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.