Электронные цепи и приборы (шпаргалка) (стр. 10 из 10)

2. Т.к. на вход подаются два противофазных сигнала, токи этих сигналов через R_э имеют противоположное направление и компенсируются. В результате ООС для полезных сигналов минимальна и не влияет на усиление.

Все помехи, фоны, искажения, дрейф 0 относится к синфазным сигналам. Поэтому ДУ не пропускает их на выходе.

45. RC-генераторы.

Различают RC-генераторы с инвертирующим и неинвертирующим усилителями.

Инвертир. усилитель вносит фазовый сдвиг φ_к = π. Поэтому фазосдвигающая RC-цепь ОС на частоте генерируемых колебаний также должна вносить фазовый сдвиг φ_н = ± π. Пример такого генератора с трехфазной RC-цепью показан на рис. 1.a.

Рис. 1.

Распространена схема RC-генератора с так называемым мостом Вина (рис. 1.b).

В современных RC-генераторах часто применяют операционные усилители, коэффициент усиления которых значительно больше трех. Для уменьшения коэфф. усиления используют ООС. Эту же ООС используют и для динамического управления коэффициентом усиления, обеспечивающего выполнение баланса амплитуд без захода на нелинейные участки проходной ВАХ усилителя. Заметим, что в RC-генераторах работа усилительного элемента на нелинейном участке ВАХ создает неустранимые нелинейные искаж.

Рис. 2.

На рис. 2 показана схема RC-генератора на операционном усилителе. На неинвертирующий вход усилителя ч/з мост Вина подается напряжение частотно-зависимой положительной ОС. На инвертирующий вход ч/з делитель R1, R2 подается напряжение частотно-независимой ООС. Резистор R2 шунтирован сопротивлением канала полевого транзистора VT1. Сопротивление канала управляется напряжением затвора, равным выпрямленному U с входа генератора.

Когда колебаний нет, напряжение на затворе равно нулю, сопротивление канала мало. При этом глубина ООС минимальна, а коэффициент усиления усилителя максимальный. При росте амплитуды колебаний напряжение на выходе выпрямителя растет и запирает канал. Вследствие этого увеличивается глубина ОС и уменьшается коэфф. усиления до тех пор, пока не будет достигнут баланс амплитуд.

Перестройка RC-генератора выполняется с помощью сдвоенного переменного резистора, одновременно изменяющего величины обоих резисторов моста Вина. Минимальная частота ограничивается конструктивно допустимыми емкостями и максимальными сопротивлениями R, при которых они остаются еще значительно меньше входного сопротивления усилителя. Максимальная частота ограничивается паразитными емкостями и минимальными сопротивлениями, при которых усилитель способен обеспечить нужный коэффициент усиления.

46. LC-генераторы.

Генераторы с внешней ОС наиболее часто реализуют по 3^х-точечной схеме (рис. 1) с применением интегральных усилителей на одном транзисторе. Элементы Z1, Z2 и Z3 образуют резонансный LC-контур и создают частотно-зависимую ОС. В генераторах используются катушки индуктивности и конденсаторы с малыми потерями, поэтому в первом приближении можно учитывать только их реактивные сопротивления. Полагая, что входное сопротивление усилителя значительно больше |Z1|, получаем коэффициент ОС

( = Z₁ / (Z₁ + Z₃) = X₁ / (X₁ + X₃).

Рис. 1.

Если применен инвертирующий усилитель, как показано на рис. 1, то на резонансной частоте контура, для которой X₁ + X₂ + X₃ = 0, усилитель вносит фазовый сдвиг φ_к (ω₀) = π. При этом для выполнения условия баланса фаз цепь ОС также должна внести фазовый сдвиг, равный π. Очевидно, это имеет место, когда X₁ и X₂ – реактивные сопротивления с противоположными знаками и |X₁| < |X₂|. Условие баланса фаз может быть выполнено, если X₁ и X₂ – индуктивные сопротивления, а X₃ емкостное (рис 2.a), либо наоборот X₁ и X₂ – емкостные сопротивления, а X₃ – индуктивное (рис. 2.b).

Рис. 2.

Если же усилитель генератора неинвертирующий, то на резонансной частоте контура он не вносит фазового сдвига и φ_к (ω₀) = 0, поэтому в такой схеме условие баланса фаз будет выполнено, если φ₍ (ω₀) = 0. Это возможно, если знаки X₁ и X₂ одинаковы, а знак X₂ – противоположный. Получаемые при этом варианты схим показаны на рис 2.с.d.

На частоту генерируемых колебаний оказывает влияние не только цепь ОС, но и параметры усилителей, такие, как входное и выходное сопротивления, ФЧХ коэффициента усиления.