Релаксационный генератор с неоновой лампой

Генерирование несинусоидальных колебаний

Трехточечные схемы автогенераторов

Кроме схем с трансформаторной обратной связью, широко применяются так называемые трехточечные схемы автогенераторов. Трехточечная схема образуется тремя реактивными элементами, подключенными к выводам транзистора:

– между коллектором и эмиттером;

– между коллектором и базой;

– между базой и эмиттером.

Для того, чтобы создать сдвиг фаз на 180°, компенсирующий сдвиг фаз, соз­даваемый транзистором, реактивные сопротивления цепей база-коллектор и база-эмиттер должны иметь разный знак, а реактивные сопротивления цепей эмиттер-база и эмиттер-коллектор должны быть одного знака.

Электрические колебания, форма которых резко отличается от синусоидальной, называются релаксационными колебаниями. Колебательные системы генераторов релаксационных колебаний имеют принципиальные отличия от колебательных систем генераторов синусоидальных колебаний. Колебательная система любого генератора синусоидальных колебаний всегда содержит два элемента, способных накапливать электрическую энергию: индуктивность и емкость. Колебательная система генератора релаксационных колебаний содержит лишь один накопитель энергии, чаще всего емкость. Процесс создания релаксационных колебаний заключается в том, что вначале происходит постепенное накопление энергии, а по достижении определенного уровня открывается путь стока энергии, в результате чего происходит быстрый разряд накопителя. После этого начинается новый цикл накопления энергии, и процесс повторяется.

На рис. 4.1.16, а приведена схема генератора релаксационных колебаний с использованием неоновой лампы, а на рис. 4.1.16, b – временные диаграммы, поясняющие его работу.

U _вых

R

b)

+ U _з

a)

С

Л U _г

– t

Рис. 4.1.16. Схема и временные диаграммы

релаксационного генератора с неоновой лампой

При включении питания конденсатор С начинает заряжаться через резистор R. При этом неоновая лампа не горит, поэтому ее сопротивление бесконечно велико. Во время заряда конденсатора напряжение на выходе схемы U _c увеличивается по экспоненциальному закону. Как только его величина достигнет значения U _з (напряжение зажигания неоновой лампы), в лампе произойдет ионизация газа, и лампа зажжется. При этом сопротивление лампы резко падает, и конденсатор быстро разряжается через эту лампу. При разряде конденсатора напряжение на лампе резко уменьшается, и лампа гаснет. Сопротивление лампы опять увеличивается, конденсатор снова начинает заряжаться, и процесс повторяется. В результате происходит периодический процесс заряда и разряда конденсатора, вызывающий релаксационные колебания на выходе генератора.

Дата добавления: 2014-01-06