81
1) Инверттеуші күшейткіш (1.61 сурет).
1.61 сурет - Операциялық күшейткіштің инверттеуіш
сұлбасымен қосылуы
Сигналды U
кір
инверттейтін
кіріске берсек, онда шығыс сигнал кіріс
сигналға қарама-қарсы белгіде болады (фаза бойынша қарама-қарсы).
1.62 сурет - Операциялық күшейткіштің инверттемуіш
сұлбасымен қосылуы
Ал егер, сигналды U
кір
инверттемейтін кіріске берсек, онда шығыс сигнал
мен кіріс
сигналдың белгілері бірдей
болады (фаза бойынша сәйкес болады).
3.1.12 Сигнал генераторлары
Сигнал генераторы (СГ) – берілген амплитуданың, жиіліктің және
форманың мезгіл-мезгіл өзгеретін кернеуін қалыптастыратын электрондық
құрылғы.
Егер ГС қосымша мерзімді сигналды
қолданбай жұмыс істесе, онда ол
автоматты генератор деп аталады, әйтпесе тәуелсіз қозуы бар GS. Соңғысы-аз
қуатты Автоматты генератордан сигнал берілетін таңдамалы қуат күшейткіші
(мысалы, мониторлар мен теледидардың Кадрлық сканерлеу генераторы).
Нысан бойынша тербеліс генерация жасайтын СГ екіге бөледі:
82
синусоидалық тербеліс генераторлары және арнаулы үлгілі сигналдар
генераторлары.
3.1.13 Синусоидальды тербеліс генераторы
Бұл сигнал генераторы құрылымы 1.63-суретте көрсетілген. Ол Күшейту
коэффициенті k – ға тең (комплекстік сан) күшейткіштен
және кері байланыс
коэффициенті
бар оң кері байланыс ұйымдастыратын (ОКБ) тізбегінен тұрады.
Осыған сәйкес күшейткіш пен тізбек үшін келесі шамаларды жазуға болады:
1.63 сурет - Синусоидальды тербеліс генераторының құрылымы
𝑈̇
шығ
= 𝑘𝑈̇
кір
;
𝑈̇
кір
= 𝛽𝑈̇
шығ
Осыған байланысты
𝑈̇
шығ
= 𝑘𝛽𝑈̇
шығ
.
Алынған теңдік
k
= 1 жағдайында дұрыс болады,
оның орындалуы
автоматты генераторда, өшпейтін тербелістердің пайда болуын қамтамасыз
етеді.
k = ke
j
,
=
e
j
,
ke
j
e
j
= 1.
Содан кейін біз екі шартты орындау қажеттілігін аламыз:
- k у = 1-амплитудалық тепе – теңдік;
-
+
= 0 - фазалық тепе-теңдік.
Фазалық тепе-теңдік жағдайы сұлбада оң кері байланыс болуын білдіреді.
Амплитудалық
тепе-теңдік
шарты
шығындарды
қуат
көзінің
энергиясымен толтыру фактісіне сәйкес келеді. Әдетте i - нің мәндері k-тің 1-ші
параграфы болатындай етіп таңдалады. Сонымен қатар, күшейткіштің сызықтық
емес сипаттамаларына байланысты (кіріс кернеуінің жоғарылауымен k кірісі
төмендейді) үлкен кіріс сигналдарында тербеліс амплитудасының тез қалпына
келуі байқалады.
К коэффициенттері жиілікке байланысты.
Оң кері байланысы мен
жабылған кез келген күшейткіш автоматты түрде генераторға айналуы мүмкін.
Алайда, төмен жиілікті тербелістерді (50 кГц-тен аз) алу үшін LC
генераторларын қолдану индуктивтіліктің үлкен мәндеріне (демек, өлшемдерге)
83
және тербелмелі тізбектің сыйымдылығына байланысты мүмкін емес, сондықтан
RC генераторлары қолданылады. LC генераторларымен салыстырғанда олардың
өлшемдері, салмағы мен құны аз.
RC генераторларында қолданылатын жиілікке тәуелді төрт түрлі типі бар:
L – тәрізді, RC тізбектері, Вин көпірі, T-тәрізді және қос T-тәрізді көпірлер.
1.64 сурет - Вин көпірінің сұлбасы. Амплитудалық-жиіліктік сипаттамасы
(а) және фазалық-жиіліктік сипаттамасы ( f )(в )
ОК-дағы қарапайым RC генераторында (1.64 сурет) R1, R2 кедергісі бірдей
резисторлар және C1 және C2 сыйымдылығы бірдей конденсаторлар ПОС
тізбегіне қосылып, шарап көпірін құрайды. OК және R3, R4 резисторлары k
u
= 1
+ R4/R3 кіріс коэффициенттері бар өзгермейтін күшейткіш болып табылады.
Реттеу резисторының көмегімен R4 гармоникалық тербелістердің минималды
бұрмалануына қол жеткізеді. Көбінесе OOS тізбегіне (R3 орнына)
автоматты
түрде пайда болатын түзету тізбегі (aru) кіреді, бұл синусоидалы тербелістерді
автоматты түрде алуға мүмкіндік береді.
Генератордың жиілігін реттеу үшін R1, R2 және/немесе C1, C2 ретінде
механикалық жұптасқан Резисторларды және/немесе конденсаторларды қосуға
болады.
LC-және RC-генераторларының маңызды кемшілігі-өндірілетін кернеудің
Төмен жиілік тұрақтылығы. Бұл, ең алдымен, катушкалар мен конденсаторлар
сыйымдылығының температураға салыстырмалы түрде жоғары тәуелділігіне
байланысты. Бірқатар шараларды қолдану F / f =10-4...10-5 жиілігінің
салыстырмалы тұрақсыздығына қол жеткізуге мүмкіндік береді. Алайда,
генератордың жиілігін тұрақтандырудың ең тиімді әдісі - кварцты тұрақтандыру,
онда кварц резонаторы немесе жай кварц тербелмелі жүйе ретінде қолданылады.
Бұл жиіліктің салыстырмалы тұрақсыздығына 10
-10
дейін жетеді.
1.65 сурет -
RC
-генераторы