Генерирование колебаний. Определение автогенератора, его структурная схема. Назначение, классификация и требования, предъявляемые к автогенераторам. Обобщенная структурная схема автогенератора. Процесс самовозбуждения. Условия самовозбуждения автогенератора - баланс фаз и баланс амплитуд. Уравнение автогенератора. Колебательные характеристики. Мягкий и жесткий режимы самовозбуждения.
Классификация схем LC автогенераторов. Автогенераторы с трансформаторной обратной связью. Обобщенная трехточка. Трехточечные схемы автогенераторов. Обеспечение в них режимов возбуждения и выполнение условий самовозбуждения.
Область применения. RC - автогенераторы с фазосдвигающей, с фа-зобалансной цепями обратной связи и мостом Вина. Условия самовозбуждения и генерирования гармонических и релаксационных колебаний.
Студент должен:
знать:
механизм возникновения автоколебаний;
условия самовозбуждения в автогенераторах;
режимы работы автогенератора;
схемы LC и RC - автогенераторов;
методы стабилизации частоты, формы и мощности генерируемых колебаний.
Данная тема, изложенная в [1, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4.], является основополагающей для успешного изучения всего раздела по генерированию колебаний, так как в ней заложены основные понятия и условия для возбуждения и поддержания незатухающих колебаний.
Для этого необходимо усвоить условия самовозбуждения: баланс фаз и баланс амплитуд и разобраться с условиями обеспечения мягкого и жесткого режимов самовозбуждения автогенераторов. Нужно уяснить физическую суть процесса самовозбуждения автогенератора и условия возникновения стационарных незатухающих колебаний. Важно уяснить, что LC -генераторы бывают двух видов: двухточечные и трехточечные схемы. Недостаток автогенераторов с трансформаторной связью заключается в необходимости иметь две катушки индуктивности. На практике чаще используют генераторы с автотрансформаторной или емкостной обратной связью, в которых напряжения обратной связи снимаются с части колебательного контура.
На примере схемы обобщенной трехточки нужно понять, как правильно составить схему автогенератора, в которой будет выполняться баланс фаз и амплитуд на частоте, близкой к резонансной в колебательном контуре.
Необходимо понять принципиальное отличие схем LC - и RC- автогенераторов и условия генерирования RC- схемами низкочастотных несинусоидальных (релаксационных) колебаний наряду с гармоническими. Важно уяснить, каким образом соблюдается баланс фаз и амплитуд в RC-генераторах, как определить частоту генерируемых колебаний. Рекомендуется разобраться с принципом построения RC-генераторов с фазосдвигающей цепочкой и с мостом Вина, методами стабилизации частоты* формы и мощности колебаний в этих схемах и возможностью применения таких схем на практике.
Вопросы для самопроверки
1. Что называют автогенератором?
2. Какие виды автогенераторов Вы знаете?
3. Назовите условия самовозбуждения автогенератора.
4. От чего зависит частота колебаний LC- генератора?
5. Как происходит стабилизация частоты АГ с помощью применения кварца?
6. Какие режимы работы АГ Вы знаете?
7. Начертите упрощенные схемы LC- генератора трехточек, поясните, как подбираются реактивные элементы.
8. Поясните способы повышения стабильности амплитуды, частоты и формы колебаний АГ.
9. Назовите основные виды RC- автогенераторов и поясните условия их самовозбуждения.