Lágy és kemény tau módok. Oszcillátor öngerjesztési módjai

Ha egy induktív visszacsatolású és oszcillációs karakterisztikájú autogenerátorban az M fokozatosan növekszik, akkor az M cr kritikus értékéből kiindulva az álló rezgés amplitúdója simán megnő.

Ezt az öngerjesztési módot nevezzük fénynek.

A fénymód eléréséhez szükséges, hogy az oszcillációs karakterisztika elhagyja a nulla pontot, és kellően nagy meredekségű legyen a kis amplitúdók tartományában. Mindezek a követelmények teljesülnek az automatikus eltolás használatakor. Kényszerített (külső) elmozdulás alkalmazásakor a rezgési jellemző a következő:

A rezgések előfordulásához ebben az esetben nagyon erős visszacsatolásra van szükség (OA vonal, kölcsönös M 1 indukció).

A rezgések létrejötte után a kapcsolat gyengülhet M2 értékére, amelynél a kommunikációs vonal az OB helyzetét veszi fel. A kapcsolat további gyengülésével az oszcillációk lebomlanak. Az OA kommunikációs vonalnak megfelelő M rezgések helyreállításához. Ezt az öngerjesztési módot keménynek nevezzük.

A szinkronizációs rendszerek célja, osztályozása és felépítésének alapelvei.

A legtöbb esetben a különféle információátviteli rendszerek normál működése megköveteli az adó- és vevőberendezés működésének bizonyos szinkronizálását. Ezt a funkciót általában speciális szinkronizáló rendszerekhez rendelik. A zajállóság és az átviteli rendszer egészének minősége a zajállóságtól és munkájuk minőségétől függ. A szinkronizáló rendszerek a vevő oldalon speciális szinkronjeleket képeznek, szinkronban az adóoldalon generált megfelelő jelekkel, figyelembe véve azokat a torzulásokat, amelyek a jelek továbbítási csatornán keresztül történő terjedése során jelentkeztek.

A szinkronizációs rendszerek előtt álló feladatok sokfélesége két nagy osztályra osztható: különféle kapcsolóeszközök szinkronizálása a jelek időbeli elválasztásának biztosítása érdekében (csatornák időosztásával rendelkező rendszerekben), a vevő és feldolgozó eszközök működésének szinkronizálása zajimmunitásuk növelése érdekében (véletlenszerű paraméterekkel érkező jelek fogadásakor).

A valós átviteli csatornák változó paraméterű csatornák.

A véletlenszerű paraméterekkel ellátott jelek optimális vétele megköveteli az ilyen jelek alapvető paramétereinek (frekvencia, késleltetési idő, fázis) kiértékelését (mérését). Ezeket a méréseket a szinkronizáló rendszerekhez rendeltük.

A szinkronizációs rendszereket különféle szempontok szerint osztályozzák. Az átviteli rendszerek szinkronizálásának minden gyakorlati feladatát három szinkronizáló rendszer biztosíthatja: nagyfrekvenciás, elemenként (óra), csoport.



A nagy frekvenciájú szinkronizálás problémája általában akkor fordul elő, amikor detektor előtti korrelációs jelfeldolgozást alkalmaznak. Ebben az esetben a vétel helyén nagyfrekvenciás jelek mintáinak beszerzése szükséges, amelyek frekvenciájának bármikor meg kell egyeznie vagy közel kell állnia a vett jelek vivőinek vagy alhordozóinak frekvenciáihoz. Koherens feldolgozás esetén ennek az egyenlőségnek meg kell felelnie a fázis pontosságával.

Az elemenkénti (óra) szinkronizálás feladata, hogy a vevő oldalon biztosítsa az átviteli oldalon kialakított legkisebb rögzítendő időintervallumnak megfelelő chipek időhatárainak rögzítését. Ilyen jelek kialakítására lehet szükség az optimális detektor jelfeldolgozás és a jelek csatornáikba történő szétválasztása után.

Az analóg átviteli rendszerekben az ilyen chipek általában időrések (egy csatornán keresztüli átvitelre kiosztott időrések), a digitális rendszerekben pedig elemi információs szimbólumok.

A csoportos szinkronizálásnak képesnek kell lennie bizonyos csoportok, chipek, például szavak, keretek, keretek stb. Időzítésének rögzítésére.

Egyes rendszerekben mindhárom ilyen típusú alrendszer egyszerre működhet.

A nagyfrekvenciás I és az elem szinkronjelek általában periodikus felépítésűek. A csoportos szinkronjelek lehetnek periodikusak vagy véletlenszerű folyamot képezhetnek. Ciklikus és periodikus lekérdezéssel ellátott digitális átviteli rendszerekben, amikor a szinkronizálás mindhárom megjelölt típusa működhet, az összes felsorolt \u200b\u200bszinkronizálási típus frekvenciája egymás többszöröseként választható ki.

Például minden keret (sorozatképek) n 1 szót tartalmaz, minden szó n 2 szimbólumból áll, és mindegyik szimbólum csak egy nagyfrekvenciás hordozó vagy segédhordozó n 3 periódusáig tart. Ebben az esetben a szinkronizálás minden típusa elvégezhető a keretszinkronizálás beállítása után.

Az erősítő elem elektródáira táplált állandó tápfeszültségek értékeitől és a K 0 együtthatótól függően. c az öngerjesztés két módja lehetséges: lágy és kemény.

Lágy öngerjesztéses módban az A működési pontot az erősítőelem I - V karakterisztikájának lineáris szakaszán választják ki (9.1. Ábra, a), amely biztosítja az erősítőelem kezdeti működését a kimeneti áram levágása nélkül. . Ilyen körülmények között az öngerjesztés a bemeneti feszültség legkisebb változásából adódik, amelyek valós körülmények között mindig jelen vannak a töltőhordozók ingadozása miatt.

Eleinte az oszcillátor oszcillációi viszonylag gyorsan felépülnek. Ezután az erősítő elem I - V jellegzetességének nemlinearitása miatt az oszcillációs amplitúdó növekedése lelassul, mivel a bemenetén a feszültség az I - V karakterisztika egyre alacsonyabb statikus meredekségű szakaszaira esik, és ez az átlagos meredekség csökkenéséhez vezet S Szeés átviteli együttható K 0s visszacsatolási hurkok.

9.1. Ábra - Az öngerjesztés módjait bemutató diagramok.

A rezgések növekedése addig tart, amíg az átviteli együttható egységre nem csökken. Ennek eredményeként az oszcillátorban stacionárius üzemmód jön létre, amely megfelel a kimeneti rezgések bizonyos amplitúdójának, és a kimeneti áram vágási szöge 0\u003e 90 °. Ezeknek a rezgéseknek a frekvenciája nagyon közel áll a rezgő rendszer rezonáns frekvenciájához. Figyeljünk: ha az erősítő elemnek lineáris áram-feszültség karakterisztikája lenne, akkor az önrezgések amplitúdójának növekedése a végtelenségig következne be, ami fizikailag lehetetlen. Ezért lehetetlen állandó amplitúdójú, stabil lineáris áramlást elérni egy lineáris áramkörben.

Az áramfeszültség karakterisztikájának nemlinearitása miatt az erősítő elem kimeneti áramának alakja nem szinuszos. Az oszcillációs rendszer kellően magas érdemi értékével (Q \u003d 50 ... 200) azonban ennek az áramnak az első harmonikusa és ezért az oszcillátor kimenetén a feszültség szinte harmonikus rezgés.

9.5 Kemény öngerjesztés mód

Ebben az üzemmódban az előfeszítő feszültséget úgy állítják be, hogy a bemeneti feszültség alacsony amplitúdóján az áram ne haladjon át az erősítő elemen. Ekkor az áramkör kisebb ingadozásai nem okozhatnak áramot a kimeneti áramkörben, és az oszcillátor öngerjesztése nem következik be. Az oszcillációk csak akkor fordulnak elő, ha a kezdeti amplitúdójuk kellően nagy, ami nem mindig biztosítható. A rezgések megjelenésének és növekedésének folyamatát az öngerjesztés kemény módjában a 9.1. Ábra szemlélteti. Látható, hogy a bemenő feszültség (1. görbe) kis kezdeti amplitúdóján az áram ki \u003d 0 és önrezgések nem merülnek fel. Csak kellően nagy kezdőfeszültség-amplitúdónál (2. görbe) keletkeznek, és gyorsan stabil állapotú értékre nőnek. Álló üzemmódban az erősítő elem a kimeneti áram vágási szögeivel működik<90°.

Az autogenerátor működtetése érdekében célszerűbb puha öngerjesztési módot használni, mivel ebben az üzemmódban a rezgések közvetlenül az áramforrás bekapcsolása után következnek be. Merev rezgési módban, vágási szöggel<90° обеспечиваются более высокий КПД автогенератора и меньшие тепловые потери. Поэтому в стационарном режи­ме автогенератора более выгоден имен­но режим с малыми углами отсеч­ки выходного тока усилительного эле­мента.

AZ AG FENNTARTHATÓSÁGA

Kényelmes az oszcillátorokban bekövetkező oszcillációk bekövetkezésének és megállapításának folyamatát oszcillációs jellemzők és visszacsatoló vonalak segítségével megvizsgálni.

10.1 Rezgési jellemzők

Ezek az erősítő elem kimeneti áramának első harmonikusának amplitúdójától függenek I m 1 a bemeneti feszültség amplitúdóján U m be állandó előfeszültségen U 0 és nyílt hurok visszajelzés :. Ezek a függőségek nemlineárisak, és kísérletileg úgy érhetők el, hogy a generátort külső gerjesztéssel üzemmódba kapcsolják.

10.1. Ábra - Az AG oszcillációs jellemzői.

A 10.1. Ábra három oszcillációs jellemzőt mutat, amelyek megfelelnek a különböző előfeszültségeknek. Az 1. jellemző annak az elmozdulásnak felel meg, amelynél az áramfeszültség-karakterisztika meredeksége a legnagyobb értékű. Ahogy a feszültség növekszik U m be az átlagos meredekség csökken és a meredekség csökken.

A 2. jellemző egy alacsonyabb előfeszültségnek felel meg, amelynél az erősítő elem I - V jellemzőinek statikus meredeksége a működési ponton kisebb, mint a maximális meredekség. Ennek eredményeként növekvő feszültség mellett az átlagos meredekség S Sze növekszik, és csak nagyon nagy értékeken U m be csökkenni kezd.

A harmadik jellemző annak az esetnek felel meg, amikor bemenő jel hiányában egyetlen áram sem halad át az erősítő elemen. Ez az áram, és így az oszcillációs áramkörben lévő áram is csak egy bizonyos feszültség amplitúdón jelenik meg U m beelegendő ahhoz, hogy bekapcsolja a lámpát vagy a tranzisztort a nagyfrekvenciás rezgési periódus egy részében.

Visszajelzéssorok

Ezek a vonalak határozzák meg az amplitúdó függőségét U m be, azaz a visszacsatoló áramkör kimeneti feszültsége, az áram amplitúdójából I m 1, amely ennek az áramkörnek a bemeneti árama :.

Mert a és kapunk

.

Ebből következik, hogy a visszacsatolási vonalakat grafikusan egyenes vonalakként ábrázoljuk az origótól kezdve (10.2. Ábra). Ezeknek az egyeneseknek a meredeksége eltérő, és az együttható értékétől függ K os... Minél erősebb a visszacsatolás az oszcillátorban, annál kisebb a visszacsatolási vonal dőlésszöge a tengelyhez képest U m be (a 10.2. ábrán ).

10.2. Ábra - Visszacsatolási vonalak.

10.3 Az álló vibrációs amplitúdó meghatározása

AG álló üzemmódban a bemeneti feszültség amplitúdója U m be és az ennek a módnak megfelelő kimeneti áram első harmonikusának amplitúdója I m 1 Az erősítő elemnek egyszerre kell kielégítenie mindkét jelzett függőséget. Ez csak az oszcillációs jellemző és a visszacsatolási vonal metszéspontjain lehetséges. Ábrán. 10,3 abszcissza rezgési tengely jellemző U m be egyszerre szolgál a 2-5 visszacsatoló vonalak ordinátatengelyeként, és a rajtuk lévő skála megegyezik. Az 1. karakterisztika és a 2-5. Vonalak közös tengelye az áram I m 1.

A visszacsatoló hurok erősítésének megfelelő 2 visszacsatolási vonalnak csak az origónál van közös pontja az 1 oszcillációs jellemzővel. Ebben az esetben az autogenerátor öngerjesztése a kis együttható miatt nem fordul elő K os vagy az áramkör rezonáns ellenállásának kis értéke R res.

10.3. Ábra - Az AG álló állapotának meghatározása lágy öngerjesztési módban.

Kritikus együtthatónál a 3 előrejelző visszacsatolás összeolvad az OA régió oszcillációs jellemzőjével, amelyben lineáris, de nem keresztezi ezt a jellemzőt. Ebben az esetben az öngerjesztés szintén hiányzik, ami megerősíti a következtetést: egy lineáris üzemmódban működő oszcillátor lehetetlen önrezgéseket elérni ...

Az AG oszcillációi csak egy olyan együtthatónál keletkeznek, amely megfelel a 4 visszacsatoló egyenesnek. Ez a vonal egy lágy öngerjesztési mód körülményei között két közös ponttal rendelkezik, oszcillációs karakterisztikával, 0 és B. A B pont megfelel az álló helyzetnek az oszcillátor állapota, amelyet áram amplitúdók jellemeznek I m 1 Bés feszültség U m be... A generátor erre az állapotra az öngerjesztés folyamán jut el, de különféle destabilizáló tényezők hatására elhagyhatja.

Vegye figyelembe az ebben az esetben zajló folyamatokat.

Tegyük fel, hogy az erősítő elem bemenetén a feszültség értéke csökkent U m inxC... Ez a feszültség áramot okoz a generátor kimeneti áramkörében I m 1 C (a 10.3. ábra C pontja), amely a visszacsatolásnak köszönhetően növeli a feszültséget a bemeneten U m be, amely az 1. jellemző szerint az áram növekedéséhez vezet I m 1 A Ennek eredményeként a generátor visszatér az 1. és 4. jellemző metszéspontjának B pontja által meghatározott állapotba. Hasonlóképpen kimutatható, hogy ha valamilyen oknál fogva az erősítő elem bemenetén a feszültség növekszik és nagyobb lesz, mint U m be (D pont a 10.3. ábrán), a generátor automatikusan visszatér a B pont által meghatározott állapotba. A fenti érvelés megerősíti, hogy a B pont stabil egyensúlyi pont, és megfelel a generátor álló üzemmódjának. A feszültség és az áram amplitúdóját álló helyzetben a visszacsatolás nagysága határozza meg. A növekvő visszacsatolással (3. ábra, 5. sor) a megfelelő álló amplitúdók értékekre nőnek U m beés I m 1 E.

Az 1 oszcillációs karakterisztika és a 4 visszacsatoló vonal második közös pontja (10.3. Ábra, 0. pont) instabil, mivel a benne felmerülő oszcillációk, a kezdeti amplitúdótól függetlenül, oszcillációvá nőnek álló amplitúdókkal, amelyeket a B. pont

10.4. Ábra - Az AG álló állapotának meghatározása kemény öngerjesztési módban.

Kemény öngerjesztési mód (10.4. Ábra) körülményei között az 1. oszcillációs karakterisztikának és a visszacsatoló vonalnak három közös pontja van: O, A, B. A 0. pont az auto-generátor nyugalmi állapotának állandó állapotát jellemzi, azaz az öngerjesztés hiánya a rezgések kis kezdeti amplitúdóinál. Oszcilláció csak akkor következik be, ha a bemeneti feszültség kezdeti amplitúdója nagyobb lesz U m beábra A pontja határozza meg. 10.4 például a feszültség értékre nőtt U m inxC ... A feszültség okozta áram I m 1 C visszacsatolással növeli a feszültséget a generátor bemenetén, ami nagyobb áramnövekedéshez vezet stb.

(lásd a 10.4. ábrát, nyilakkal ellátott vonalak). Ennek eredményeként stabil oszcillációs mód (B pont) érhető el, amelyet az amplitúdók jellemeznek U m be és I m 1 B.

Tegyük fel, hogy a generátor bemenetén a feszültség kisebb lett, mint U m be és elérte az értéket U m beamelyet a D. pont határoz meg. Ezután az áramérték csökken I m 1 D, amely a bemeneti feszültség további csökkenését okozza, amint azt a nyilakkal ellátott vonalak mutatják 4. Ennek eredményeként a lengések csillapodnak. Következésképpen az oszcillációs jellemző és a visszacsatolási vonal metszéspontjának A pontja jellemzi az oszcillátor üzemmód instabil állapotát.

Az erősítő elem elektródáinak táplált állandó tápfeszültségek értékétől és a Kos együtthatótól függően az öngerjesztés két módja lehetséges: lágy és kemény.

1. A lágy öngerjesztés módja.

Ebben az üzemmódban az A működési pontot az erősítőelem áramfeszültség-jellemzőjének lineáris szakaszán választják ki, amely biztosítja az erősítőelem kezdeti működési módját az i kimeneti áram levágása nélkül (2. ábra). .

Ábra: 2. ábra: Lágy öngerjesztés mód.

Ilyen körülmények között az öngerjesztés az U in bemeneti feszültség legkisebb jelentőségű változásaiból fakad, amelyek valós körülmények között mindig jelen vannak a töltéshordozók ingadozása miatt.

Eleinte az oszcillátor oszcillációi viszonylag gyorsan felépülnek. Ezután az erősítő elem áramfeszültség-jellegzetességének nemlinearitása miatt az oszcillációs amplitúdó növekedése lelassul, mivel a bemenetén a feszültség csökkenő statikus meredekséggel esik az áramfeszültség-jellemző szakaszaira, és ez az S cf átlagos meredekség és a fordított áramkör K átviteli együtthatójának csökkenéséhez vezet.

A rezgések növekedése mindaddig bekövetkezik, amíg a K átviteli együttható egységre csökken. Ennek eredményeként az oszcillátorban stacionárius üzemmód jön létre, amely megfelel a kimeneti rezgések bizonyos amplitúdójának, és a kimeneti áram vágási szöge 0\u003e 90 0. Ezeknek a rezgéseknek a frekvenciája nagyon közel áll a rezgő rendszer rezonáns frekvenciájához.

Ha az erősítő elemnek lineáris áramfeszültség-jellemzője lenne, akkor az önrezgések amplitúdója a végtelenségig nőne, ami fizikailag lehetetlen. Ezért lehetetlen állandó amplitúdójú, stabil lineáris áramlást elérni egy lineáris áramkörben.

Az áramfeszültség-karakterisztika nemlinearitása miatt az i-es erősítőelem kimeneti áramának alakja nem szinuszos. Az oszcillációs rendszer kellően magas Q-tényezőjével (50 ... 200) azonban ennek az áramnak az első harmonikusa és ezért az auto-generátor kimenetén lévő feszültség szinte harmonikus rezgések.

2. Kemény öngerjesztési mód.

Ebben az üzemmódban az U 0 előfeszültséget úgy állítják be, hogy a bemeneti feszültség kis amplitúdóin az áram ne haladjon át az erősítő elemen. Ekkor az áramkör jelentéktelen ingadozásai nem okozhatják az áramot a kimeneti áramkörben, és az oszcillátor öngerjesztése nem következik be. Az oszcillációk csak akkor fordulnak elő, ha a kezdeti amplitúdójuk kellően nagy, ami nem mindig biztosítható. A rezgések megjelenésének és növekedésének folyamatát az öngerjesztés kemény módjában a 3. ábra segítségével szemléltetjük.

3. ábra: A kemény öngerjesztés diagramja

Ennek az ábrának a vizsgálata alapján látható, hogy a bemeneti feszültség kis kezdeti amplitúdóin (1. görbe) az i out \u003d 0 áram és az önrezgések nem keletkeznek. Csak kellően nagy kezdőfeszültség-amplitúdónál (2. görbe) keletkeznek, és gyorsan stabil állapotú értékre nőnek. Helyhez kötött üzemmódban az erősítő elem a 0 kimeneti áram vágási szögein működik<90 0 .

Az autogenerátor működtetésének kényelme érdekében célszerűbb puha öngerjesztési módot használni, mivel ebben a módban a rezgések közvetlenül az áramforrás bekapcsolása után következnek be. Merev vibrációs üzemmódban, 0 vágási szöggel<90 0 обеспечиваются более высокий КПД автогенератора и меньшие тепловые потери. Поэтому в стационарном режиме автогенератора более выгоден именно режим с малыми углами отсечки выходного тока усилительного тока усилительного элемента.

Automatikus eltolás. Használata lehetővé teszi az oszcillátor működését az első indításkor a lágy öngerjesztés módban, majd ezt követően automatikusan áttér a kemény öngerjesztési módra. Ezt úgy érhetjük el, hogy egy speciális automatikus előfeszítő áramkört használunk az auto-generátorban.

A 4a. Ábra egy autogenerátor egyszerűsített vázlatos ábráját mutatja egy VT bipoláris tranzisztoron, amelynek terhelése egy L2C2 oszcillációs áramkör. Az L1 tekercsen pozitív visszacsatolási feszültség keletkezik, amelyet a tranzisztor bázisa és emittere között alkalmaznak. A tranzisztor tövében lévő kezdeti 6 előfeszültséget a forráson lévő R1C1 automatikus előfeszítő áramkör generálja.

A rezgések megjelenésének és növekedésének folyamatát a 4b. Ábra szemlélteti. A generátor bekapcsolása után az első pillanatban, azaz a rezgések megjelenésének pillanatában az A működési pont a tranzisztor áramfeszültségére jellemző legnagyobb meredekség szakaszán helyezkedik el. Ennek következtében a rezgések könnyen létrejönnek egy lágy öngerjesztési rendszer körülményei között. Az amplitúdó növekedésével az alapáram növekszik, amelynek állandó komponense U cm feszültségesést hoz létre az R1 ellenálláson (ennek az áramnak a változó komponense áthalad a C1 kondenzátoron). Mivel az U cm feszültséget az alap és az emitter között negatív polaritásban alkalmazzák, az eredő állandó feszültség az U 0 - U cm alapon csökken, ami miatt a működési pont lefelé tolódik a tranzisztor jellemzői mentén, és az oszcillátort a az üzemmód a kollektoráram kis levágási szögeivel, miközben az i és az ib begyűjtő áramok impulzussorozat formájában vannak, és az U kimeneti kimeneti feszültség, amelyet a kollektoráram első harmonikája hoz létre, szinuszos rezgés állandó amplitúdóval.

Így az oszcillátorban lévő R1C1 automatikus előfeszítő áramkör az öngerjesztési folyamat szabályozójának szerepét tölti be, és a kezdeti pillanatban biztosítja a lágy öngerjesztés feltételeit, majd egy kedvezőbb üzemmódra való váltást követi kis vágási szögekkel.

Az autogenerátor a körülményektől függően lágy vagy kemény öngerjesztési módban működhet. Ezen öngerjesztési módok jellemzőinek feltárása érdekében célszerű együttesen figyelembe venni az erősítő amplitúdójellemzőit a visszacsatoló áramkörrel (magával az erősítővel), amelynek mindig nemlinearitása van, és a pozitív visszacsatolási hurokra jellemző amplitúdót, amely lineáris (a visszacsatoló áramkör lineáris négypólusú).

Ábrán. 3.2, és bemutatják a nemlineáris erősítő tipikus amplitúdójellemzőit.

Kis bemeneti jelek esetén a kimeneti jel a bemenő jel arányában változik (az erősítőnek állandó erősítése megegyezik az AX és az abszcissza tengelyének dőlésszögének érintőjével), nagy bemeneti jelek esetén ez az arányosság sérül ( az erősítő erősítése a bemeneti jel amplitúdójától függ). A visszacsatolási vonal egy szögben húzott egyenes az abszcissza tengelyhez, mivel a kimeneti feszültség és a visszacsatolási feszültség között lineáris összefüggés van.

Az oszcillátor áramellátásának bekapcsolásakor a zaj az erősítő bemenetén hat, amelynek a frekvenciakomponensek széles skálája van, beleértve azt az alkatrészt is, amelynek frekvenciája megfelel a választási rendszer rezonáns frekvenciájának. Meg kell jegyezni, hogy a spektrális zaj egyéb összetevőit bizonyos mértékben elnyomja a választási rendszer. Az erősítő kimenetén az erősítés után NAK NEK Miután megjelenik a kimeneti jel, amelyet a PIC áramkör gyengülése után feszültség formájában táplálnak az erősítő bemenetére. A folyamat addig folytatódik, amíg a kimeneti rezgés amplitúdója el nem éri az álló értéket (az amplitúdóegyensúly feltétele teljesül).

Ábra. 3.2, és látható:

pont ÉSa stabil egyensúly pontja;

generálása csak ilyen körülmények között lehetséges, ha a visszacsatolási vonal keresztezi az erősítő jellemző amplitúdóját, amely megfelel a feltétel teljesülésének.

Az oszcillátor fentiekben figyelembe vett öngerjesztési módját hívjuk puha.Ennek biztosításához szükséges, hogy az erősítő AX-je kijusson a nulláról, és az origójában legyen egy lineáris szakasza, amely az abszcisszatengelyhez megfelelő dőlésszöggel rendelkezik.

A lágy oszcillátor öngerjesztési módját a következő jellemzők jellemzik:

§ Az erősítő AX-je és a közvetlen visszacsatolás csak egy pontban metszik egymást, amely a dinamikus egyensúly pontja;

§ ingadozások, ha megváltoztatja a PIC együtthatót β , ugyanazon a PIC-együtthatónál merülnek fel (stop);

§ amikor az automatikus generátor gerjesztésére nincs szükség külső hatásokra;

§-ban a generátor öngerjesztésének puha módjával lehetséges a PIC együttható kiválasztásával beállítani egy adott rezgési amplitúdót.


Ugyanakkor meg kell jegyezni, hogy az autogenerátor puha üzemmódja gazdaságilag veszteséges, mivel az autogenerátor lineáris üzemmódban működik, és hatékonysága nem haladja meg az 50% -ot.

E hátrány ellenére a lágy öngerjesztés mód az autogenerátorok fő működési módja.

A rezgések gerjesztésének folyamata eltérõen történik, ha az erõsítõ rendelkezik S- alakú AX (3.2. ábra, b). A PIC együttható beállításakor β < β 2 AX erősítő és a PIC vonalnak nincs metszéspontja. Ez azt jelenti, hogy a PIC együttható kicsi, és az oszcillátor nem izgatott.

A PIC együttható beállításakor β 1 < β < β 2 AX erősítő és a PIC vonal két metszésponttal rendelkezik ÉS és VAL VEL... Ez azt jelenti, hogy az amplitúdóegyensúly feltétele teljesül az oszcillátor oszcillációs amplitúdójának két értékénél.

Pont VAL VEL az oszcillátor instabil állapotát jellemzi. Legyen egy bizonyos időpontban a generátor kimenetén az amplitúdó megegyezik a ponttal VAL VEL, és maga az erősítő erősítése NAK NEK C. Tegyük fel, hogy egy külső tényező hatására a rezgések amplitúdója csökkent. Ez a generátor bemenetén a jel csökkenéséhez vezet, mivel U BX \u003d β U OUT, és a kimeneti rezgések amplitúdójának további csökkenését okozza az erősítő erősítése óta NAK NEK kevesebb, mint NAK NEK VAL VEL . A vizsgált esetben a külső befolyás eredménye a rezgések lebontása lesz. Éppen ellenkezőleg, ha egy külső tényező hatására nő a rezgések amplitúdója, akkor a bemeneten is növekszik a jel. Ez a kimeneti oszcillációk amplitúdójának további növekedését okozza, amely addig folytatódik, amíg a rendszer álló állapotba nem kerül .

Pont ÉS az oszcillátor stabil (álló) állapotát jellemzi, míg maga az erősítő erősítése A-hoz... Tegyük fel, hogy egy külső tényező hatására a pontnak megfelelő rezgési amplitúdó ÉS, csökkent. Ez a generátor bemenetén a jel csökkenéséhez vezet, mivel U BX \u003d β U KI. Mivel azonban az erősítő erősítése az NAK NEK a vizsgált esetben több NAK NEK És a bemenő jel nagyobb erősítést kap, és a kimenő jel amplitúdója megnő, és ismét megfelel a pontnak ÉS.

Nyilvánvaló, hogy az autogenerátor elindításához az izgalmas akció amplitúdójának meg kell haladnia a bemenő jel amplitúdójának a pontnak megfelelő értékeit. VAL VEL... Az oszcillátor gerjesztett gerjesztési módját hívjuk kemény.

Ha beállítja a PIC együtthatót β = β 2 , akkor az autogenerátor ugyanúgy működik, mint a lágy módban, miközben van egy stabil egyensúlyi pont.

Vizsgáljuk meg, hogyan változik az oszcillációs amplitúdó, ha a PIC együttható változik, és nincsenek külső hatások.

Amint fentebb említettük, a generátor nem indul el, ha β < β 2 (POS vonal β átmegy a vonal bal oldalán β 2). A generátor akkor sem indul el, ha β 1 < β < β 2 (POS vonal β fut a sorok között β 1és β 2), mivel nincs külső áramütés. A generátor csak akkor kap áramot, ha β = β 1, ebben az esetben álló vibrációs amplitúdót állapítunk meg. Ha a generátor elindítása után tovább csökkenti a PIC együtthatót β belül β 1 < β < β 2, akkor a rezgések lebontása nem következik be, csak a rezgések amplitúdója csökken . A rezgések lebomlása abban az esetben következik be, amikor β = β 2. Az ingadozások folytatásához újra be kell állítania a PIC együtthatót β = β 1 .

Így a generátor öngerjesztésének kemény módját a következő jellemzők jellemzik:

§ az erősítő erősítési görbéjének inflexiós pontja van, és egy vagy két pontban metszik a PIC egyeneset;

§ a kritikus PIC együtthatónak két értéke van ( β 1 és β 2), amely megfelel az autogenerátor oszcillációinak kezdetének és leállításának;

§ rezgési amplitúdó a kritikus induló PIC esetén is β 1 nem lehet nullához közeli;

§ lehetséges a generátor indítása amikor β 1 < β < β 2 a kezdeti külső nyomás miatt.

Az oszcillátor kemény üzemmódja gazdaságosabb (az oszcillátor nagyobb hatásfokkal rendelkezik), mint a lágy mód, mivel az erősítő nem lineáris üzemmódban működik. Ugyanakkor a kemény módban lehetetlen kis amplitúdójú rezgéseket elérni, és a generátor beindításának bizonyos nehézségei vannak. Az autogenerátorok kemény gerjesztési módját ritkán alkalmazzák.