Генераторы с самовозбуждением (автогенераторы)

Генераторы с независимым возбуждением.

Имеют источник входного управляющего сигнала и содержат усилитель мощности с частотно – зависимой нагрузкой. Усилитель мощности работает в классе В и С, частотно – зависимая нагрузка – это чаще всего LC – колебательный контур, настроены на первую гармонику. Выходное напряжение снимается параллельно колебательному контуру.

Рис.6.1. Схема генератора с независимым возбуждением

U _вых = A * sin ωt

Такие генераторы не имеют источника входного сигнала и представляют собой усилитель охваченный положительной обратной связью.

Рис.6.2. Схема генератора с самовозбуждением (автогенератор)

Развитие автоколебаний начинается с усиления всегда имеющихся на входе усилителя шумов.

U _вых = k * U _вх

Рис.6.3. Амплитудная характеристика усилителя имеющего участок насыщения в т. А

β – прямая цепь обратной связи.

Начальное входное напряжение шумов U _вхо усиливается усилителем мощности и подается через цепь положительной обратной связи на вход усилителя. Это напряжение U _вх, уже больше по амплитуде U _вхо. Дальше аналогично. До точки А произведение β* К >1, происходит развитие автоколебаний, т.е. каждое последующее значение входного напряжения больше вызвавшего его значения предыдущего входного напряжения. Автоколебания сходятся в т. А, в ней β* К = 1, это условие установившихся автоколебаний.

U _ос = U _вх = β* U _вых

Т.к. β и К в общем случае комплексные числа, т.е. и ,

где φ_β – фазовый сдвиг в цепи обратной связи;

φ_К - фазовый сдвиг в канале усиления.

= 1 – выполняется при:

1. β* К = 1

2. φ_К + φ_β = 0;2π

1 – условие баланса амплитуд

2 – условие баланса фаз

1 и 2 - условия самовозбуждения

Условие баланса амплитуд означает, что ослабление сигнала в цепи обратной связи, должно компенсироваться в автогенераторе усилителя.

Условие баланса фаз означает, что сигнал прошедший полное кольцо обратной связи должен вернуться в фазе с порождающим его сигналом.

Для генерации сигналов заданной частоты необходимо выпонение условий баланса фаз и баланса амплитуд на этой частоте.

Дата добавления: 2014-01-07