Звоните! 
 (926)274-88-54 
 Бесплатная доставка. 
 Бесплатная сборка. 
Ассортимент тканей

График работы:
Ежедневно. С 8-00 до 20-00.
Почта: soft_hous@mail.ru
Читальный зал -->  Полупроводниковая схемотехнология 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 [ 98 ] 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168

Гмва 18

жения, определим частоту последовательного резонанса:

- 1/

С + Cs

С + Cs

(18.10)

Разложив это выражение в ряд Тейлора, при условии С Со + Cs получим

fs=fs

2(Со + Cs)J

Относительное изменение частоты при этом составит

/ 2(Co + Cs)

Частота параллельного резонанса при подключении Cs не изменяется, так как знаменатель выражения (18.9) не зависит от Cs. Сравнение формул (18.10) и (18.8) показывает, что при Cs - 00 частота последовательного резонанса максимально приближается к частоте параллельного резонанса кварцевого резонатора.

18.2.2. КВАРЦЕВЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ

С LC-КОЛЕБАТЕЛЬНЫМ КОНТУРОМ

Резонансную частоту LC-генератора можно стабилизировать, если в цепь обратной связи включить кварцевый резонатор. Для обеспечения лучшей стабильности целесообразно использовать частоту его последовательного резонанса. При этом следует позаботиться о том, чтобы сопротивления внешних резонаторов, включенных последовательно в цепь обратной связи, были по возможности меньше, чем собственное сопротивление затухания кварца R (рис. 8.14). Если этого не сделать, то существенно уменьшится добротность кварцевого резонатора, а чем эта добротность ниже, тем меньше крутизна фазовой характеристики вблизи резонансной частоты кварца. При этом паразитные фазовые сдвиги будут сильнее влиять на резонансную частоту.

Рис. 18.16. Генератор по схеме Хартли с кварцевым резонатором.

Рис. 18.17. Генератор по схеме Колпитца с кварцевым резонатором.

Условие малого последовательного сопротивления в цепи кварцевого резонатора легко выполняется, если, как показано на рис. 18.16 и рис. 18.17, LC-генератор построить на транзисторах, включенных по схеме с общей базой. Схема на рис. 8.16 выполнена на базе генератора Хартли (рис. 8.7), а схема на рис. 8.17-на базе генератора Колпитца (рис. 8.9).

Для возникновения колебаний необходимо, чтобы колебательный контур был настроен на частоту кварцевого резонатора. Частоту колебательного контура можно выбрать также как целое кратное резонансной частоты колебаний кварца и возбудить тем самым резонатор на соответствующей кратной гармонике. Этот метод применяется преимущественно для получения частот свыше 10 МГц. .

18.2.3. КВАРЦЕВЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ БЕЗ LC-КОНТУРА

При использовании кварца на частоте его основного резонанса можно обойтиа без дополнительного колебательного контура. На рис. 18.18 показана соответствующая схема для возбуждения последовательного резонанса кварца. Для того чтобы не ухудшалась добротность кварца, схема его возбуждения должна быть достаточно низкоомной. Для этого используется эмиттерный повторитель на транзисторе 7. Протекающий через кварцевый резонатор ток усиливается схемой токового зер-



$А 1>Г

I i

Рис. 18.18. Кварцевый генератор без LC-коле-бательного контура.

кала, выполненной на транзисторе 7 и диоде Dl. На частоте последовательного резонанса величина этого тока имеет максимальное значение. Коэффициент петлевого усиления схемы выбирается так, чтобы на этой частоте выполнялись условия возбуждения схемы. Сопротивление выбирается таким низкоомным, чтобы переменное напряжение на кварцевом резонаторе не превышало 10 мВ. При этом мощность, рассеиваемая в кристалле кварца, настолько мала, что она не влияет на стабильность частоты резонанса. Вместо резистора йз лучше брать электрически управляемый элемент, например полевой транзистор, требуемая величина сопротивления канала которого устанавливается посредством схемы автомагического регулирования амплитуды сигнала. Эта мера обеспечивает надежное возбуждение кварцевого резонатора и малые искажения синусои-

дального выходного напряжения схемы.

В рассмотренной схеме возможно также обеспечить возбуждение кварцевого резонатора на кратных гармониках. Для этого конденсатор С, следует заменить на колебательный контур, настроенный на соответствующую частоту.

Рассмотренная схема генератора, включая регулятор амплитуды напряжения на кварцевом резонаторе, выпускается в интегральном исполнении фирмой Plessey под названием SL 680 С. Она позволяет получать выходное напряжение с частотой до 150 МГц. Нестабильность резонансной частоты в этой схеме составляет 10 К~, или 10- В-1.

18.3. СИНУСОИДАЛЬНЫЕ i?C-rEHEPATOPbI

LC-генераторы почти не используются для получения низкочастотных колебаний, так как при этом требуются большие величины индуктивности и емкости. В этом частотном диапазоне преимущественно используются генераторы, частота генерации которых определяется параметрами RC-фильтров.

18.3.1. ГЕНЕРАТОР ВИНА-РОБИНСОНА

В принципе ЙС-генератор можно построить по схеме, аналогичной схеме генератора на рис. 18.2, если заменить колебательный контур пассивным полосовым

Рис. 18.19. Зависимость фазового сдвига от частоты.

Кривая I: мост Вина-Робинсона с е = 0,01;

ривая 2: колебательный контур с Q = 10;

1ривая 3: пассивный полосовой фильтр с б = 1/3.




ЯС-фильтром. Как было показано в разд. 13.7, максимальная добротность такого фильтра ограничена значением /г-Полученные в таком генераторе синусоидальные колебания имели бы плохую стабильность частоты. Это следует из приведенных на рис. 18.19 фазово-частотных характеристик различных фильтров. Для пассивного фильтра нижних частот с добротностью б = 7з фазовый сдвиг на частоте, равной половине резонансной, составляет 27 . Если обусловленный усилителем дополнительный фазовый сдвиг составит, например, - 27°, то генератор, согласно условию баланса фаз фбщ = О, возбудится на частоте, равной половине резонансной частоты фильтра нижних частот. Таким образом, для получения хорошей стабильности частоты требуется наличие схемы обратной связи, фазово-частотная характеристика которой имела бы в точке перехода через нуль как можно большую крутизну. Таким свойством обладают, например, колебательный контур с высокой добротностью и мост Вина-Робинсона, однако выходное напряжение последнего на резонансной частоте равно нулю, поэтому он не может непосредственно использоваться в схемах генераторов. Для установки в схемы генераторов мост Вина-Робинсона несколько расстраивают, как показано в схеме на рис. 18.20. Величина 8 представляет собой положительное число, значительно меньшее единицы.

Фазово-частотную характеристику расстроенного моста Вина-Робинсона нетрудно рассчитать: на высоких и низких частотах по сравнению с резонансной и i =0. При этом выходное напряжение

1 X

R С=4=

U o примерно равно - 7зе- Фазовый сдвиг на этих частотах составляет ±180°. На резонансной частоте 17, = */з Ug, поэтому

Таким образом, на резонансной частоте выходное напряжение Ud синфазно входному и е- Для количественного определения параметров кривой 1 на рис. 18.19 за-тгашем прежде всего передаточную функцию моста Вина-Робинсона:

1 (1 + Р) - еР

3-1-Е 1+1(9 + е)/(3 + е)]Р + Р-

Пренебрегая высшими степенями числа z, получим формулу, определяющую ход фазово-частотной характеристики:

Ф = arctg

3fi(fi - 1)(3 + 2е) (fi - 1)73 + е) - 9Efi2

Рис. 18.20. Расстроенный мост Вина - Робинсона.

Эта кривая изображена на рис. 18.19 для 8 = 0,01. Как видно из графика этой функции, фаза выходного напряжения расстроенного моста Вина-Робинсона в очень малом частотном диапазоне изменяется от -1-90 до -90°. Этот диапазон тем уже, чем меньше выбрана величина £, поэтому мост Вина-Робинсона сравним с колебательным контуром с высокой добротностью. Преимуществом этой схемы является также и то, что фазовый сдвиг не ограничивается величиной +90°, а увеличивается при большой расстройке частоты вплоть до +180°. Это обусловливает хорошее подавление высших гармонических составляющих выходного сигнала. Недостатком схемы моста Вина-Робинсона является то, что ослабление сигнала на резонансной частоте тем сильнее, чем меньше значение 8. Величина затухания на резонансной частоте составляет

UD/Ug = к % Б/9.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 [ 98 ] 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168



ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.


Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы
.