ході зростає. У міру зростання амплітуди вихідної напруги генератора коефіцієнт посилення підсилювача K починає зменшуватися, так як при великих вхідних напругах амплітудна характеристика підсилювача насичується. Як тільки твір K g встановиться рівним одиниці, амплітуда вихідної напруги фіксується на постійному рівні (точка А).
У відповідності зі сказаним, в процесі функціонування генератора можна виділити два етапи: етап збудження генератора і етап стаціонарного режиму, що зображено на малюнку 3.
Малюнок 3. Процес встановлення коливань в генераторі
1.2 RC-генератори
В залежності від того, яким способом в генераторі забезпечується умова балансу фаз і амплітуд, розрізняють генератори:
) LC-генератори, що використовують як частотно-залежної ланцюга коливальний контур. Час задаючим параметром в них є період власних коливань коливального контуру;
) генератори з електромеханічними резонаторами (кварцовими, магнітострикційними), в яких Времязадающій параметром є період власних коливань резонуючого елемента;
) RC-генератори, у яких частотно-залежні ланцюга зворотного зв'язку являють собою поєднання елементів R і С (міст Вина, подвійний T-подібний міст, що зрушують RC-ланцюга ін.). Час задаючим параметром тут служить час заряду, розряду або перезаряду конденсатора.генератори засновані на використанні частотно-виборчих RC-ланцюгів і виконуються за структурною схемою, наведеною на малюнку 1.
Розрізняють RC-генератори з Фазосдвігающій і мостовими RC-ланцюгами.
Найбільшого поширення набули два типи фазосдвигающих ланцюгів: так звані сходові (малюнок 4 (а, б)) і міст Вина (малюнок 4 (в)).
Малюнок 4 триланкову RС ланцюга (а, б) і схема моста Вина (в)
Сходові ланцюжка представляють послідовне з'єднання звичайно трьох RC ланок, кожне з яких при однакових елементах ( R1=R2=R3=R і С1=С2=С3=С ) забезпечує зрушення сигналу по фазі на 60 °. У результаті вихідна напруга буде зрушено по відносини до вхідного на 180 °. Залежно від того, який з елементів ланцюга є кінцевим вони носять найменування або С -параллель (малюнок 4 (а)), або R -параллель (малюнок 4 (б)). Для порушення коливань підсилювач також повинен мати зсув по фазі, рівний 180 °, тобто він повинен бути інвертуючим. Сходова ланцюг повинна бути підключена до інвертується входу підсилювача.
Частота генератора визначається постійної часу RC ланцюгів. Частота генеруючих синусоїдальних коливань для цих схем за умови R1=R2=R3=R і С1=С2=С3=С розраховується за наступними формулами:
для схеми З -параллель:
, (10)
для схеми R -параллель:
(11)
Для забезпечення балансу амплітуд коефіцієнт посилення підсилювача повинен бути рівний загасання, що вноситься фазовращающей ланцюжком, через який напруга з виходу надходить на вхід підсилювача, або перевищувати його. Розрахунки показують, що для наведених схем загасання одно 29. Отже, схеми з використанням триланкових фазовращающіх ланцюжків, що мають однакові ланки, можуть генерувати синусоїдальні коливання з частотою лише в тому випадку, сіли коефіцієнт посилення підсилювача перевищує 29.
1.3 Міст Вина
Міст (ланцюжок) Вина (малюнок 4 (в)) складається з двох RС ланок. Перша ланка складається з послідовного з'єднання R і З і має опір:
(12)
Друга ланка складається з паралельного з'єднання таких же R і С і має опір:
(13)
Коефіцієнт передачі ланки позитивного зворотного зв'язку визначається виразом:
(14)
звідки після підстановки Z1 і Z2, знайдемо?:
(15)
Якщо виконується умова 1? 2 С2R2=0, то фазовий зсув буде дорівнює нулю, а.
У цьому випадку частоту генератора можна буде визначити за формулою:
(16)
Таким чином, міст Вина на частоті «квазірезонанса» не створює фазовий зсув і носить загасання, рівне 1/3. Тому міст Вина повинен бути включений в ланцюг позитивного зворотного зв'язку в підсилювач, коефіцієнт підсилення якого при розімкнутому ланцюзі ОС повинен бути не менше 3. З...
