генерації отримати зсув фаз 180 В°. Один з варіантів генератора з триланкової ланцюгом RC зображений на малюнку 6
В
Рис. 6 Генератор з триланкової ланцюгом RC
Генератор складається з резистивного підсилювача на транзисторі і ланцюга зворотного зв'язку. Однокаскадний підсилювач із загальним емітером здійснює зрушення фази між напругою на колекторі і базі j К = 180 В°. Отже, для виконання балансу фаз ланцюг зворотного зв'язку повинна забезпечувати на частоті генеруючих коливань j ОС = 180 В°.
Проведемо аналіз ланцюга зворотного зв'язку, для чого складемо систему рівнянь за методом контурних струмів.
В В В В
Вирішуючи отриману систему відносно коефіцієнта зворотного зв'язку b, отримаємо вираз
В
З виразу випливає, що фазовий зсув 180 В° виходить в тому випадку, коли буде речовій і негативною величиною, тобто
,
отже, генерація можлива на частоті
В
На цій частоті модуль коефіцієнта зворотного зв'язку
В
Це означає, що для порушення автоколивань коефіцієнт підсилювача повинен бути більше 29.
Вихідна напруга генератора зазвичай знімають з колектора транзистора. Для отримання коливань гармонійної форми в ланцюг емітера включений терморезистор R Т з позитивним температурним коефіцієнтом опору. При збільшенні амплітуди коливань опір R Т зростає і збільшується глибина негативного зворотного зв'язку в підсилювачі по змінному струмі, відповідно, падає коефіцієнт підсилення. Коли настає стаціонарний режим коливань ( К b = 1), підсилювач залишається лінійним і спотворення форми колекторного струму не відбувається.
Автогенератор з нульовим фазовим зрушенням в ланцюзі зворотного зв'язку.
Характерною особливістю схем RC -генераторів з нульовим фазовим зрушенням в ланцюзі зворотного зв'язку є використання в них підсилювачів, що не инвертирующих фазу вхідного сигналу. В якості такого підсилювача може, наприклад, використовуватися операційний підсилювач з неінвертірующім входом або багатокаскадний підсилювач з парним числом инвертирующих каскадів. Розглянемо деякі можливі варіанти ланцюгів зворотного зв'язку, що забезпечують нульовий фазовий зсув (рис. 7).
В
Рис. 7 Варіанти ланцюгів ОС, що забезпечують нульової фазовий зсув
Вони складаються з двох ланок, одне з яких представляє RС -ланка з позитивним фазовим зрушенням, а друге - З негативним зрушенням фази. У результаті складання ФЧХ на певній частоті (частоті генерації) можна отримати фазовий зсув, рівний нулю.
На практиці найбільш часто в якості виборчої ланцюга з нульовим фазовим зрушенням застосовують фазобалансний міст, або по-іншому міст Вина (рис. 7 в), застосування якого показано у схемі RC -генератора з нульовим фазовим зрушенням, виконаного на операційному підсилювачі (рис. 8).
В
Рис. 8 RC -генератор з нульовим фазовим зрушенням в ланцюзі ОС
У цій схемі напруга з виходу підсилювача подається на його неінвертуючий вхід через ланцюг зворотного зв'язку, утворену елементами моста Вина R 1 C 1 і R 2 C 2 . Резистивна ланцюжок RR Т утворює ще одну зворотний зв'язок - негативну, яка призначена для обмеження наростання амплітуди коливань і збереження їх гармонійної форми. Напруга негативного зворотного зв'язку надходить на інвертується вхід операційного підсилювача. Терморезистор R Т повинен мати негативний температурний коефіцієнт опору.
Коефіцієнт передачі ланцюга зворотного зв'язку
В
повинен бути речовій і позитивної величиною, а це можливо при виконанні рівності
В
Звідси визначається частота генеруючих коливань. Якщо R 1 = R 2 = R , C 1 = C 2 = C , то
В
Амплітудне умова самозбудження на частоті w 0 вимагає виконання нерівності
В
При рівності R 1 = R 2 = R і C 1 = C 2 = C коефіцієнт посилення К > 3.
Частоту коливань можна змінювати шляхом зміни опорів R або ємностей конденсаторів З , що входять до склад моста Вина, а амплітуда коливань регулюється опором R .
Основна перевага RC -генераторів перед LC -генераторами полягає в тому, що перші легше реалізувати для низьких частот. Наприклад, якщо в схемі генератора з нульовим фазовим зрушенням в ланцюзі зворотного зв'язку (рис. 8) R 1 = R 2 ...
