Цепь генератора

Цепь генератора представляет собой полный набор всех частей цепи, который помогает генерировать колебания. Эти колебания должны выдерживать и должны быть ослаблены, как только что обсуждалось ранее. Давайте попробуем проанализировать практическую схему генератора, чтобы лучше понять, как работает схема генератора.

Практическая схема генератора

Схема Практического генератора состоит из цепной цепи, транзисторного усилителя и цепи обратной связи. Следующая принципиальная схема показывает расположение практического генератора.

Давайте теперь обсудим части этой практической схемы генератора.

• Цепь резервуара — Цепь резервуара состоит из индуктивности L, соединенной параллельно с конденсатором C. Значения этих двух компонентов определяют частоту схемы генератора, и, следовательно, это называется схемой определения частоты .

• Транзисторный усилитель — Выход цепи резервуара соединен с цепью усилителя, так что колебания, производимые цепью резервуара, здесь усиливаются. Следовательно, выход этих колебаний усиливается усилителем.

• Цепь обратной связи — Функция цепи обратной связи заключается в передаче части выходной энергии в цепь LC в правильной фазе. Эта обратная связь положительна в генераторах, а отрицательная в усилителях.

Цепь резервуара — Цепь резервуара состоит из индуктивности L, соединенной параллельно с конденсатором C. Значения этих двух компонентов определяют частоту схемы генератора, и, следовательно, это называется схемой определения частоты .

Транзисторный усилитель — Выход цепи резервуара соединен с цепью усилителя, так что колебания, производимые цепью резервуара, здесь усиливаются. Следовательно, выход этих колебаний усиливается усилителем.

Цепь обратной связи — Функция цепи обратной связи заключается в передаче части выходной энергии в цепь LC в правильной фазе. Эта обратная связь положительна в генераторах, а отрицательная в усилителях.

Стабильность частоты генератора

Стабильность частоты генератора является мерой его способности поддерживать постоянную частоту в течение длительного промежутка времени. При работе в течение более длительного периода времени частота генератора может иметь отклонение от ранее установленного значения либо путем увеличения, либо уменьшения.

Изменение частоты генератора может возникнуть из-за следующих факторов —

• Рабочая точка используемого активного устройства, такого как BJT или FET, должна находиться в линейной области усилителя. Его отклонение повлияет на частоту генератора.

• Температурная зависимость характеристик компонентов схемы влияет на частоту генератора.

• Изменения напряжения питания постоянного тока, подаваемые на активное устройство, сдвигают частоту генератора. Этого можно избежать, если использовать регулируемый источник питания.

• Изменение выходной нагрузки может привести к изменению добротности контура бака, что приведет к изменению выходной частоты генератора.

• Наличие межэлементных емкостей и паразитных емкостей влияет на выходную частоту генератора и, следовательно, на стабильность частоты.

Рабочая точка используемого активного устройства, такого как BJT или FET, должна находиться в линейной области усилителя. Его отклонение повлияет на частоту генератора.

Температурная зависимость характеристик компонентов схемы влияет на частоту генератора.

Изменения напряжения питания постоянного тока, подаваемые на активное устройство, сдвигают частоту генератора. Этого можно избежать, если использовать регулируемый источник питания.

Изменение выходной нагрузки может привести к изменению добротности контура бака, что приведет к изменению выходной частоты генератора.

Наличие межэлементных емкостей и паразитных емкостей влияет на выходную частоту генератора и, следовательно, на стабильность частоты.

Критерий Баркгаузена

Обладая знаниями, которые у нас есть до сих пор, мы поняли, что практическая схема генератора состоит из цепи бака, схемы усилителя транзистора и цепи обратной связи. Итак, давайте теперь попытаемся освежить концепцию усилителей обратной связи, чтобы получить усиление усилителей обратной связи.

Принцип обратной связи усилителя

Усилитель обратной связи обычно состоит из двух частей. Это усилитель и цепь обратной связи . Схема обратной связи обычно состоит из резисторов. Концепция усилителя обратной связи может быть понята из следующего рисунка ниже.

На приведенном выше рисунке коэффициент усиления усилителя представлен как A. Коэффициент усиления усилителя представляет собой отношение выходного напряжения Vo к входному напряжению V _i . Сеть обратной связи извлекает напряжение V _f = β V _o из выхода V _o усилителя.

Это напряжение складывается для положительной обратной связи и вычитается для отрицательной обратной связи из напряжения сигнала V _s .

Итак, для положительного отзыва,

V _i = V _s + V _f = V _s + β V _o

Величина β = V _f / V _o называется коэффициентом обратной связи или долей обратной связи.

Выходное напряжение V _o должно быть равно входному напряжению (V _s + βV _o ), умноженному на коэффициент усиления A усилителя.

Следовательно,

$$(V_s + \ beta V_o) A = V_o$$

Или же

$$AV_s + A \ beta V_o = V_o$$

Или же

$$AV_s = V_o (1 - A \ beta)$$

Следовательно

$$\ frac {V_o} {V_s} = \ frac {A} {1 - A \ beta}$$

Пусть A _f будет общим усилением (усилением с обратной связью) усилителя. Это определяется как отношение выходного напряжения V _o к приложенному сигнальному напряжению V _s , т.е.

Af= fracВыходНапряжениеВходСигналНапряжение= fracVoVs $$A_f = \ frac {Выход \: Напряжение} {Вход \: Сигнал \: Напряжение} = \ frac {V_o} {V_s}$$

Из приведенных выше двух уравнений мы можем понять, что уравнение усиления усилителя обратной связи с положительной обратной связью определяется выражением

$$A_f = \ frac {A} {1 - A \ beta}$$

Где Aβ — коэффициент обратной связи или усиление контура .

Если Aβ = 1, A _f = ∞. Таким образом, усиление становится бесконечным, т. Е. Есть выход без какого-либо ввода. Другими словами, усилитель работает как генератор.

Условие Aβ = 1 называется критерием Баркгаузена колебаний . Это очень важный фактор, который нужно всегда учитывать в концепции осцилляторов.