Moduri tau moi și dure. Moduri de auto-excitație a oscilatorului

Dacă într-un autogenerator cu feedback inductiv și caracteristică oscilatorie, M este crescut treptat, atunci, începând de la valoarea critică a lui M cr, amplitudinea oscilației staționare va crește lin.

Acest mod de autoexcitare se numește lumină.

Pentru a obține un mod luminos, este necesar ca caracteristica oscilatorie să părăsească punctul zero și să aibă o pantă suficient de mare în regiunea amplitudinilor mici. Toate aceste cerințe sunt îndeplinite atunci când se utilizează offsetul automat. Atunci când se utilizează deplasarea forțată (externă), caracteristica vibrațională ia forma:

Pentru apariția oscilațiilor în acest caz, este necesar un feedback foarte puternic (linia OA, inducție reciprocă M 1).

După stabilirea vibrațiilor, conexiunea poate fi slăbită până la valoarea M 2, la care linia de comunicație ia poziția OB. Odată cu slăbirea în continuare a conexiunii, oscilațiile se descompun. Pentru a restabili oscilațiile M, corespunzătoare liniei de comunicație OA. Acest mod de autoexcitație este numit greu.

Scopul, clasificarea și principiile construcției sistemelor de sincronizare.

În majoritatea cazurilor, funcționarea normală a diferitelor sisteme de transmitere a informațiilor necesită o anumită sincronizare a funcționării echipamentelor de transmisie și recepție. Această funcție este de obicei atribuită sistemelor speciale de sincronizare. Imunitatea la zgomot și calitatea sistemului de transmisie în ansamblu depind de imunitatea la zgomot și de calitatea muncii lor. Sistemele de sincronizare formează pe partea de recepție semnale de sincronizare speciale, sincrone cu semnalele corespunzătoare generate pe partea de transmisie, ținând cont de distorsiunile apărute în timpul propagării semnalelor prin canalul de transmisie.

Toată varietatea de sarcini cu care se confruntă sistemele de sincronizare poate fi împărțită în două clase mari: sincronizarea diferitelor tipuri de dispozitive de comutare pentru a asigura separarea în timp a semnalelor (în sistemele cu divizarea în timp a canalelor), sincronizarea funcționării dispozitivelor de recepție și procesare pentru a le crește imunitatea la zgomot (atunci când recepționează semnale cu parametri aleatori).

Canalele reale de transmisie sunt canale cu parametri variabili.

Recepția optimă a semnalelor cu parametri aleatori necesită evaluarea (măsurarea) parametrilor esențiali (frecvență, timp de întârziere, fază) ale acestor semnale. Aceste măsurători sunt atribuite sistemelor de sincronizare.

Sistemele de sincronizare sunt clasificate în funcție de diverse criterii. Toate sarcinile practice de sincronizare în sistemele de transmisie pot fi asigurate de trei sisteme de sincronizare: frecvență înaltă, elemente (ceas) și grup.



Problema sincronizării de înaltă frecvență apare de obicei atunci când se utilizează prelucrarea semnalului de corelație pre-detector. În acest caz, la punctul de recepție, este necesar să se obțină eșantioane de semnale de înaltă frecvență, ale căror frecvențe în orice moment trebuie să fie egale sau apropiate de frecvențele purtătorilor sau sub-purtătorilor semnalelor primite. În cazul procesării coerente, această egalitate trebuie să fie satisfăcută cu precizie de fază.

Sarcina sincronizării element cu element (ceas) este de a asigura pe partea de recepție fixarea limitelor de timp ale jetoanelor corespunzătoare celui mai mic interval de timp care trebuie fixat, format pe partea de transmisie. Formarea unor astfel de semnale poate fi necesară pentru a asigura procesarea optimă a semnalului după detector și separarea semnalelor în canalele lor.

În sistemele de transmisie analogice, astfel de cipuri sunt de obicei intervale de timp (intervale de timp alocate pentru transmisie pe un canal), iar în sistemele digitale, simboluri de informații elementare.

Sincronizarea grupurilor ar trebui să poată surprinde sincronizarea anumitor grupuri, jetoane, cum ar fi cuvinte, cadre, cadre etc.

În unele sisteme, toate aceste trei tipuri de subsisteme pot funcționa simultan.

Semnalele de înaltă frecvență I și sincronizarea elementelor sunt de obicei de structură periodică. Semnalele de sincronizare de grup pot fi periodice sau pot forma un flux aleatoriu. În sistemele de transmisie digitală cu sondare ciclică și periodică, atunci când toate cele trei tipuri de sincronizare indicate pot funcționa, frecvențele tuturor tipurilor de sincronizare enumerate pot fi selectate ca multipli între ei.

De exemplu, fiecare cadru (grup de rafale) conține n 1 cuvinte, fiecare cuvânt este format din n 2 simboluri și fiecare simbol durează doar n 3 perioade ale unei purtătoare de înaltă frecvență sau a unui purtător secundar. În acest caz, toate tipurile de sincronizare pot fi efectuate după setarea sincronizării cadrului.

În funcție de valorile tensiunilor de alimentare constante furnizate electrozilor elementului amplificator și de coeficientul K 0. c sunt posibile două moduri de autoexcitație: moale și tare.

În modul de auto-excitație moale, punctul de operare A este selectat pe secțiunea liniară a caracteristicii I - V a elementului de amplificare (Figura 9.1, a), care asigură funcționarea inițială a elementului de amplificare fără a întrerupe curentul de ieșire . În aceste condiții, auto-excitația apare din cele mai mici modificări ale tensiunii de intrare, întotdeauna prezentă în condiții reale datorită fluctuațiilor purtătorilor de sarcină.

La început, oscilațiile din oscilator se acumulează relativ repede. Apoi, datorită neliniarității caracteristicii I - V a elementului amplificator, creșterea amplitudinii oscilației încetinește, deoarece tensiunea la intrarea sa cade pe secțiuni ale caracteristicii I - V cu o pantă statică tot mai mică, iar acest lucru duce la o scădere a pantei medii S Miercuriși coeficientul de transmisie K 0s bucle de feedback.

Figura 9.1 - Diagrame care explică modurile de auto-excitație.

Creșterea vibrațiilor are loc până când coeficientul de transmisie scade la unitate. Ca rezultat, va fi stabilit un mod staționar în oscilator, care corespunde unei anumite amplitudini a oscilațiilor de ieșire, iar unghiul de întrerupere a curentului de ieșire este 0\u003e 90 °. Frecvența acestor vibrații este foarte apropiată de frecvența de rezonanță a sistemului vibrator. Să fim atenți: dacă elementul amplificator ar avea o caracteristică liniară curent-tensiune, creșterea amplitudinii auto-oscilațiilor ar avea loc la infinit, ceea ce este imposibil din punct de vedere fizic. Prin urmare, este imposibil să se obțină auto-oscilații stabile cu amplitudine constantă într-un circuit liniar.

Datorită neliniarității caracteristicii curent-tensiune, forma curentului de ieșire al elementului amplificator este nesinusoidală. Cu toate acestea, cu un factor de calitate suficient de ridicat (Q \u003d 50 ... 200) al sistemului oscilant, prima armonică a acestui curent și, prin urmare, tensiunea la ieșirea autogeneratorului sunt oscilații aproape armonice.

9.5 Mod de autoexcitare greu

În acest mod, tensiunea de polarizare este setată astfel încât la amplitudini reduse de tensiune de intrare, curentul să nu treacă prin elementul de amplificare. Apoi, fluctuații minore în circuit nu pot provoca un curent în circuitul de ieșire, iar autoexcitația oscilatorului nu are loc. Oscilațiile apar numai atunci când amplitudinea lor inițială este suficient de mare, ceea ce nu poate fi întotdeauna asigurat. Procesul de apariție și creștere a oscilațiilor într-un mod greu de auto-excitație este ilustrat în Figura 9.1, b. Se poate observa că la mici amplitudini inițiale ale tensiunii de intrare (curba 1), curentul i out \u003d 0 iar auto-oscilațiile nu apar. Ele apar doar la o amplitudine de tensiune inițială suficient de mare (curba 2) și cresc rapid până la o valoare de staționare. În modul staționar, elementul de amplificare funcționează cu unghiuri de tăiere ale curentului de ieșire<90°.

Pentru comoditatea funcționării autogeneratorului, este mai util să utilizați un mod de autoexcitație ușoară, deoarece în acest mod, oscilațiile apar imediat după pornirea sursei de alimentare. Cu toate acestea, într-un mod de vibrație rigidă cu unghi de tăiere<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.

DURABILITATEA AG

Este convenabil să investigați procesul de apariție și stabilire a oscilațiilor într-un oscilator folosind caracteristici oscilatorii și linii de feedback.

10.1 Caracteristici vibraționale

Ele reprezintă dependențele amplitudinii primei armonici a curentului de ieșire al elementului amplificator Eu m 1 pe amplitudinea tensiunii de intrare U m in la tensiune de polarizare constantă U 0 și feedback în buclă deschisă :. Aceste dependențe sunt neliniare și pot fi obținute experimental prin comutarea generatorului în modul cu excitație externă.

Figura 10.1 - Caracteristicile oscilatorii ale AG.

Figura 10.1 prezintă trei caracteristici oscilatorii corespunzătoare diferitelor tensiuni de polarizare. Caracteristica 1 corespunde deplasării la care panta caracteristicii curent-tensiune are cea mai mare valoare. Pe măsură ce tensiunea crește U m in panta medie scade și panta scade.

Caracteristica 2 corespunde unei tensiuni de polarizare mai mici la care panta statică a caracteristicii I - V a elementului de amplificare la punctul de operare este mai mică decât panta maximă. Ca urmare, odată cu creșterea tensiunii, panta medie S Miercuri crește și numai la valori foarte mari U m in începe să scadă.

A treia caracteristică corespunde cazului în care, în absența unui semnal de intrare, nu curge curent prin elementul de amplificare. Acest curent și, prin urmare, curentul din circuitul oscilator, apare doar la o anumită amplitudine de tensiune U m insuficient pentru a porni lampa sau tranzistorul în timpul unei perioade de oscilație de înaltă frecvență.

Linii de feedback

Aceste linii definesc dependența amplitudinii U m in, adică tensiunea de ieșire a circuitului de feedback, de la amplitudinea curentă Eu m 1, care este curentul de intrare al acestui circuit :.

Deoarece și primim

.

Rezultă că liniile de feedback sunt reprezentate grafic ca linii drepte începând de la origine (Figura 10.2). Panta acestor linii drepte este diferită și depinde de valoarea coeficientului K os... Cu cât feedback-ul din oscilator este mai puternic, cu atât este mai mic unghiul de înclinare al liniei de feedback în raport cu axa U m in (în figura 10.2 ).

Figura 10.2 - Linii de feedback.

10.3 Determinarea amplitudinii vibrațiilor staționare

În modul staționar AG, amplitudinea tensiunii de intrare U m in și amplitudinea primei armonici a curentului de ieșire corespunzător acestui mod Eu m 1 a elementului amplificator trebuie să satisfacă simultan ambele dependențe indicate. Acest lucru este posibil numai în punctele de intersecție a caracteristicii oscilatorii și a liniei de feedback. În fig. 10.3 caracteristica axei abscisei de vibrație U m in servește simultan ca axa ordonată a liniilor de feedback 2-5, iar scara de pe ele este aceeași. Axa comună a ordonatelor caracteristicii 1 și a liniilor 2-5 este curentul Eu m 1.

Linia de feedback 2, corespunzătoare câștigului buclei de feedback, are un punct comun cu caracteristica oscilatorie 1 doar la origine. În acest caz, autoexcitația autogeneratorului nu are loc din cauza coeficientului mic K os sau o valoare mică a rezistenței rezonante a circuitului R rez.

Figura 10.3 - Determinarea stării staționare a AG în modul auto-excitație moale.

La un coeficient critic, feedback-ul direct 3 fuzionează cu caracteristica oscilatorie din regiunea OA, în care este liniară, dar nu intersectează această caracteristică. În acest caz, autoexcitația este de asemenea absentă, ceea ce confirmă concluzia: într-un oscilator care funcționează într-un mod liniar și având, este imposibil să se obțină auto-oscilații ...

Oscilațiile din AG apar numai la un coeficient care corespunde liniei de feedback 4. Această linie, în condițiile unui mod de autoexcitație moale, are două puncte comune cu o caracteristică oscilatorie, 0 și B. Punctul B corespunde staționarului starea oscilatorului, caracterizată prin amplitudini de curent I m 1 Bși tensiune U m in... Generatorul ajunge la această stare în procesul de autoexcitație, dar îl poate lăsa sub influența diferiților factori destabilizatori.

Luați în considerare procesele care vor avea loc în acest caz.

Să presupunem că tensiunea la intrarea elementului amplificator a scăzut la valoare U m вхС... Această tensiune va provoca un curent în circuitul de ieșire al generatorului I m 1 C (punctul C din Figura 10.3), care, datorită feedback-ului, va crește tensiunea de intrare la U m in, ceea ce va duce, conform caracteristicii 1, la o creștere a curentului până la I m 1 A și așa mai departe. Ca rezultat, generatorul va reveni la starea definită de punctul B de intersecție a caracteristicilor 1 și 4. În mod similar, se poate arăta că dacă, din orice motiv, tensiunea la intrarea elementului amplificator crește și devine mai mare decât U m in (punctul D din Figura 10.3), generatorul va reveni automat la starea determinată de punctul B. Raționamentul de mai sus confirmă faptul că punctul B este un punct de echilibru stabil și corespunde modului de funcționare staționar al generatorului. Amplitudinile de tensiune și curent în modul staționar sunt determinate de magnitudinea feedback-ului. Odată cu creșterea feedback-ului (Figura 3, linia 5), \u200b\u200bamplitudinile staționare corespunzătoare cresc la valori U m inși I m 1 E.

Al doilea punct comun al caracteristicii oscilatorii 1 și liniei de feedback 4 (Figura 10.3, punctul 0) este instabil, deoarece oscilațiile care au apărut în ea, indiferent de amplitudinea inițială, cresc la oscilații cu amplitudini staționare determinate de poziția punctul B.

Figura 10.4 - Determinarea stării staționare a AG în modul auto-excitație dură.

În condițiile unui mod de auto-excitație severă (Figura 10.4), caracteristica oscilatorie 1 și linia de feedback au trei puncte comune: O, A, B. Punctul 0 caracterizează starea de repaus a odihnei autogeneratorului, adică, absența auto-excitației la mici amplitudini inițiale de oscilații. Oscilația are loc numai atunci când amplitudinea inițială a tensiunii de intrare devine mai mare U m indefinit de punctul A din Fig. 10.4, de exemplu, tensiunea a crescut la o valoare U m вхС ... Curentul cauzat de această tensiune I m 1 C va folosi feedback-ul pentru a crește tensiunea la intrarea generatorului, ceea ce va duce la o creștere mai mare a curentului etc.

(vezi figura 10.4, linii cu săgeți). Ca rezultat, se realizează un mod oscilator stabil (punctul B), caracterizat prin amplitudini U m in și I m 1 B.

Să presupunem acum că tensiunea la intrarea generatorului a devenit mai mică de U m in și a atins valoarea U m indefinit de punctul D. Apoi curentul va scădea la I m 1 D, ceea ce va determina o scădere suplimentară a tensiunii de intrare, așa cum se arată în liniile cu săgeți din Fig. 4. Ca urmare, oscilațiile sunt amortizate. În consecință, punctul A de intersecție a caracteristicii oscilatorii și linia de feedback caracterizează starea instabilă a modului oscilator.

În funcție de valorile tensiunilor de alimentare constante furnizate electrozilor elementului de amplificare și de coeficientul K os, sunt posibile două moduri de auto-excitație: moale și dură.

1. Mod de autoexcitare moale.

În acest mod, punctul de funcționare A este selectat pe secțiunea liniară a caracteristicii curent-tensiune a elementului de amplificare, care asigură modul de funcționare inițial al elementului de amplificare fără a întrerupe curentul de ieșire i (Fig. Nr. 2) .

Figura: Nr. 2. Diagramă, mod de autoexcitare moale.

În aceste condiții, autoexcitația apare din cele mai mici modificări ale tensiunii de intrare U în, prezentă întotdeauna în condiții reale datorită fluctuațiilor purtătorilor de sarcină.

La început, oscilațiile din oscilator se acumulează relativ repede. Apoi, datorită neliniarității caracteristicii curent-tensiune a elementului amplificator, creșterea amplitudinii oscilației încetinește, deoarece tensiunea la intrarea sa cade pe secțiunile caracteristicii curent-tensiune cu o abruptitate statică în scădere, iar aceasta duce la o scădere a pantei medii S cf și a coeficientului de transmisie K al comunicării circuitului invers.

Creșterea oscilațiilor are loc atâta timp cât coeficientul de transmisie K scade la unitate. Ca rezultat, se stabilește un mod staționar în oscilator, care corespunde unei anumite amplitudini a oscilațiilor de ieșire, iar unghiul de întrerupere a curentului de ieșire este 0\u003e 90 0. Frecvența acestor vibrații este foarte apropiată de frecvența de rezonanță a sistemului vibrator.

Dacă elementul amplificator ar avea o caracteristică liniară curent-tensiune, creșterea amplitudinii auto-oscilațiilor ar avea loc la infinit, ceea ce este imposibil din punct de vedere fizic. Prin urmare, este imposibil să se obțină auto-oscilații stabile cu amplitudine constantă într-un circuit liniar.

Datorită neliniarității caracteristicii curent-tensiune, forma curentului de ieșire al ith elementului de amplificare este nesinusoidală. Cu toate acestea, cu un factor de calitate suficient de ridicat (50 ... 200) al sistemului oscilant, prima armonică a acestui curent și, prin urmare, tensiunea la ieșirea auto-generatorului sunt oscilații aproape armonice.

2. Mod de autoexcitare greu.

În acest mod, tensiunea de polarizare U 0 este setată astfel încât la mici amplitudini ale tensiunii de intrare, curentul să nu treacă prin elementul de amplificare. Atunci fluctuațiile nesemnificative din circuit nu pot provoca curent în circuitul de ieșire, iar autoexcitația oscilatorului nu are loc. Oscilațiile apar numai atunci când amplitudinea lor inițială este suficient de mare, ceea ce nu poate fi întotdeauna asigurat. Procesul de apariție și creștere a oscilațiilor într-un mod greu de auto-excitație este ilustrat cu ajutorul Fig. Nr. 3.

Fig. Nr. 3. Diagrama auto-excitației dure

Din examinarea acestei figuri, se poate observa că la mici amplitudini inițiale ale tensiunii de intrare (curba 1), curentul i out \u003d 0 și auto-oscilațiile nu apar. Ele apar doar la o amplitudine de tensiune inițială suficient de mare (curba 2) și cresc rapid până la o valoare de staționare. În modul staționar, elementul de amplificare funcționează la unghiurile de întrerupere ale curentului de ieșire 0<90 0 .

Pentru comoditatea funcționării autogeneratorului, este mai util să utilizați un mod de autoexcitare moale, deoarece în acest mod, oscilațiile apar imediat după pornirea sursei de alimentare. Cu toate acestea, într-un mod de vibrație rigidă cu un unghi de tăiere de 0<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.

Offset automat. Utilizarea acestuia permite oscilatorului să funcționeze la pornirea inițială în modul auto-excitație moale, cu trecerea automată ulterioară la modul auto-excitație dură. Acest lucru se realizează prin utilizarea unui circuit special de polarizare automată în generatorul automat.

Fig. 4a prezintă o diagramă schematică simplificată a unui oscilator bazat pe un tranzistor bipolar VT, a cărui sarcină este un circuit oscilator L2C2. O tensiune de feedback pozitivă este generată în bobina L1 și aplicată între baza și emițătorul tranzistorului. Tensiunea inițială de polarizare6 la baza tranzistorului este generată de circuitul auto-polarizare R1C1 de la sursă.

Procesul de apariție și creștere a oscilațiilor este ilustrat cu ajutorul fig. Nr. 4b. În primul moment după pornirea generatorului, adică în momentul apariției oscilațiilor, punctul de operare A este situat pe secțiunea abruptului maxim al caracteristicii curent-tensiune a tranzistorului. Datorită acestui fapt, oscilațiile apar ușor în condițiile unui regim de autoexcitație moale. Pe măsură ce amplitudinea crește, curentul de bază crește, a cărui componentă constantă creează o cădere de tensiune U cm pe rezistorul R1 (componenta variabilă a acestui curent trece prin condensatorul C1). Deoarece tensiunea U cm se aplică între bază și emițător în polaritate negativă, tensiunea constantă rezultată la baza U 0 - U cm scade, ceea ce face ca punctul de funcționare să se deplaseze în jos de-a lungul caracteristicilor tranzistorului și transferă oscilatorul la modul de funcționare cu unghiuri de tăiere mici ale curentului colectorului, în timp ce colectorul de curenți i și baza ib au forma unei secvențe de impulsuri, iar tensiunea la ieșirea U out, creată de prima armonică a curentului colectorului, este o oscilație sinusoidală cu amplitudine constantă.

Astfel, circuitul de polarizare automată R1C1 din oscilator joacă rolul de regulator al procesului de auto-excitație și asigură în momentul inițial condițiile de auto-excitație moale, urmată de o tranziție la un mod mai favorabil cu unghiuri de tăiere mici.

Autogeneratorul, în funcție de condiții, poate funcționa într-un mod de auto-excitație moale sau dur. Pentru a dezvălui caracteristicile acestor moduri de auto-excitație, este convenabil să luăm în considerare împreună caracteristica de amplitudine a amplificatorului cu circuitul de feedback (amplificatorul în sine), care are întotdeauna neliniaritate și caracteristica de amplitudine a buclei de feedback pozitiv, care este liniar (circuitul de feedback este un liniar cu patru poli).

În fig. 3.2, și se prezintă amplitudinea tipică caracteristică amplificatorului neliniar în sine.

Cu semnale de intrare mici, semnalul de ieșire se modifică proporțional cu semnalul de intrare (amplificatorul are un câștig constant egal cu tangenta unghiului de înclinare al AX față de axa abscisei), cu semnale de intrare mari, această proporționalitate este încălcată ( câștigul amplificatorului depinde de amplitudinea semnalului de intrare). Linia de feedback este o linie dreaptă trasată într-un unghi la axa abscisei, deoarece există o relație liniară între tensiunea de ieșire și tensiunea de feedback.

În momentul pornirii puterii oscilatorului, zgomotul acționează la intrarea amplificatorului, care are o gamă largă de componente de frecvență, inclusiv o componentă a cărei frecvență corespunde frecvenței de rezonanță a sistemului electoral. Trebuie remarcat faptul că alte componente ale zgomotului spectral vor fi suprimate într-o oarecare măsură de sistemul electoral. La ieșirea amplificatorului după amplificare în LA Odată ce apare semnalul de ieșire, care, după slăbirea de către circuitul PIC, este alimentat la intrarea amplificatorului sub forma unei tensiuni. Procesul va continua până când amplitudinea oscilației de ieșire atinge o valoare staționară (starea echilibrului amplitudinii este îndeplinită).

Smochin. 3.2, și este văzut:

punct ȘIeste un punct de echilibru stabil;

generarea este posibilă numai în astfel de condiții atunci când linia de feedback traversează amplitudinea caracteristică a amplificatorului, ceea ce corespunde îndeplinirii condiției.

Se numește modul de autoexcitație al oscilatorului considerat mai sus moale.Pentru a-l asigura, este necesar ca AX-ul amplificatorului să iasă de la zero și să aibă o secțiune liniară la origine cu un unghi suficient de înclinare față de axa absciselor.

Modul de autoexcitație al oscilatorului moale se caracterizează prin următoarele caracteristici:

§ AX al amplificatorului și feedback-ul direct se intersectează doar într-un singur punct, care este punctul de echilibru dinamic;

§ fluctuații dacă modificați coeficientul PIC β , apare (opriți) la același coeficient PIC;

§ când nu sunt necesare influențe externe pentru a excita autogeneratorul;

§ în cazul unui mod soft de auto-excitație a generatorului, este posibilă setarea unei amplitudini de oscilație selectate prin selectarea coeficientului PIC.


În același timp, trebuie remarcat faptul că modul de funcționare ușor al autogeneratorului este neprofitabil din punct de vedere economic, deoarece autogeneratorul funcționează într-un mod liniar și eficiența sa este nu depășește 50%.

În ciuda acestui dezavantaj, modul de autoexcitație moale este principalul mod de funcționare al autogeneratorilor.

Procesul de excitație a oscilațiilor are loc diferit dacă amplificatorul are S- AX în formă (Figura 3.2, b). La setarea coeficientului PIC β < β Amplificator 2 AX și linia PIC nu are puncte de intersecție. Aceasta înseamnă că coeficientul PIC este mic, iar oscilatorul nu este excitat.

La setarea coeficientului PIC β 1 < β < β Amplificator 2 AX și linia PIC are două puncte de intersecție ȘI și CU... Aceasta înseamnă că condiția de echilibrare a amplitudinii este îndeplinită pentru două valori ale amplitudinii oscilației oscilatorului.

Punct CU caracterizează starea instabilă a oscilatorului. Să lăsăm la un moment dat amplitudinea la ieșirea generatorului să corespundă punctului CU, iar câștigul amplificatorului în sine este LA C. Să presupunem că, sub influența unui factor extern, amplitudinea oscilațiilor a scăzut. Acest lucru va duce la o scădere a semnalului la intrarea generatorului, deoarece U BX \u003d β U OUT și va determina o scădere suplimentară a amplitudinii oscilațiilor de ieșire, deoarece amplificatorul câștigă LA mai puțin decât LA CU . Rezultatul influenței externe în cazul examinat va fi o defalcare a oscilațiilor. Dimpotrivă, dacă, sub influența unui factor extern, amplitudinea oscilațiilor crește, atunci va crește și semnalul de la intrare. Acest lucru va determina o creștere suplimentară a amplitudinii oscilațiilor de ieșire, care va continua până când sistemul intră într-o stare staționară .

Punct ȘI caracterizează starea stabilă (staționară) a oscilatorului, în timp ce câștigul amplificatorului în sine este LA A... Să presupunem că, sub influența unui factor extern, amplitudinea vibrației corespunzătoare punctului ȘI, scăzut. Acest lucru va duce la o scădere a semnalului la intrarea generatorului, deoarece U BX \u003d β U OUT. Cu toate acestea, deoarece câștigul amplificatorului este LA în cazul în cauză, mai multe LA Și semnalul de intrare va primi un câștig mai mare, iar amplitudinea semnalului de ieșire va crește și va corespunde din nou punctului ȘI.

Evident, pentru a porni autogeneratorul, amplitudinea acțiunii interesante trebuie să depășească valorile amplitudinii semnalului de intrare corespunzător punctului CU... Se numește modul considerat de excitație al oscilatorului greu.

Dacă setați coeficientul PIC β = β 2 , atunci oscilatorul funcționează în același mod ca în modul soft, în timp ce există un punct de echilibru stabil.

Să luăm în considerare modul în care se modifică amplitudinea oscilației dacă se modifică coeficientul PIC și nu există influențe externe.

După cum sa discutat mai sus, generatorul nu va porni dacă β < β 2 (linia POS β trece în stânga liniei β 2). Generatorul nu va porni chiar dacă β 1 < β < β 2 (linia POS β aleargă între linii β 1și β 2), deoarece nu există șoc electric extern. Generatorul va fi alimentat numai dacă β = β 1, în acest caz, se va stabili o amplitudine de vibrație staționară. Dacă, după pornirea generatorului, reduceți în continuare coeficientul PIC β în β 1 < β < β 2, atunci defalcarea oscilațiilor nu va avea loc, doar amplitudinea oscilațiilor va scădea . Defalcarea oscilațiilor va avea loc în cazul în care β = β 2. Pentru a relua fluctuațiile, trebuie să setați din nou coeficientul PIC β = β 1 .

Astfel, modul greu de auto-excitație al generatorului se caracterizează prin următoarele caracteristici:

§ curba de câștig a amplificatorului are un punct de inflexiune și se intersectează cu linia PIC la unul sau două puncte;

§ există două valori ale coeficientului critic PIC ( β 1 și β 2) corespunzător pornirii și opririi oscilațiilor autogeneratorului;

§ amplitudinea vibrațiilor chiar și pentru pornirea critică PIC β 1 nu poate fi aproape de zero;

§ este posibil să porniți generatorul când β 1 < β < β 2 datorită apăsării externe inițiale.

Modul greu al oscilatorului este mai economic (oscilatorul are o eficiență mai mare) decât modul soft, deoarece amplificatorul funcționează într-un mod neliniar. În același timp, în modul hard, este imposibil să se obțină oscilații de mică amplitudine, iar pornirea generatorului are anumite dificultăți. Modul greu de autoexcitație al autogeneratorilor este rar folosit.