согласно соотношениям (2.Ill), (2.114) близок к единице. По

приближения к частоте / модуль коэффициента передачи х д§ ного Т-образного моста уменьшается, что вызывает ослабление рицательной обратной связи и возрастание коэффициента усиле

Киос- На частоте / х( =0 и отрицательная обратная связь отс, ствует. Коэффициент усиления Киос на этой частоте равен коэф циенту усиления Кит используемого усилителя.

Добротность Q 1см. (2.148)1, характеризующая избирательц свойства усилителя, зависит от селективности цепи обратной св

и коэффициента усиления К усилителя (рис. 2.58, б).

Для рассматриваемого т-усилителей добротность Q = Ku,J Для сохранения высокой из рательности двойного Т-образно моста в усилителе необходи обеспечить режим работы моф по выходу, близкий к холосто ходу, а сигнал подавать от исто ника с малым внутренним сопр. тивлением. Иными словами, е: следует включать в усилитель ме входного и выходного каскадо* точность выбора параметров эл

Рис. 2.59. Схема избирательного усилителя на ОУ с двойным Т-образным мостом

ду эмиттерными повторителями Немаловажную роль играет и

ментов R, С двойного Т-образного моста. При чрезмерном разброс

параметров элементов характеристики <р(/),*1(/) схемы становя ся отличными от приведенных на рис. 2.57, что приводит к наруш нию требуемого режима работы усилителя.

При построении избирательных усилителей с двойным Т-образны мостом в цепи отрицательной обратной связи удобно использоват схему усилителя с двумя входами (с дифференциальным входны; каскадом). На один из входов подается усиливаемый сигнал, а по второму осуществляется отрицательная обратная связь. Цепь обратной связи подключается к тому из входов, для которого выходно сигнал находится в противофазе.

В качестве усилителей могут применяться интегральные усилит тели постоянного тока и операционные усилители. Пример выпоЛ: нения схемы избирательного усилителя на ОУ показан на рис. 2.59 Помимо частотно-зависимой отрицательной обратной связи, осуществляемой по инвертирующему входу, в схему включена вещественная отрицательная обратная связь (резистор R0e), обеспечивающая получение требуемого коэффициента усиления усилителя. Согласно выражению (2.142), Ки , =1 4- Roc/R-

§ 2.11. ГЕНЕРАТОРЫ СИНУСОИДАЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ

Генераторы синусоидальных колебаний осуществляют преобразование энергии источника постоянного тока

менный ток требуемой частоты. Они выполняются на основе уси-в пе&й со звеном положительной обратной связи, обеспечивающей лителе реЖИМ самовозбуждения на требуемой частоте. Структур-УстоИсхема генератора синусоидальных колебаний приведена на НЭЯ 2 60. Коэффициент усиления усилителя и коэффициент передачи ------ ---------- -----------........ т> е учитывается их

звена обратной связи приняты комплексными, зависимость от частоты. Входным сигналом усилителя в схеме генератора является часть его выходного напряжения, передаваемая звеном положительной обратной связи (х| < 1).

Для работы схемы в режиме генерации необходимо выполнение двух условий. Первое характеризуется тем, что фазовые сдвиги сигнала, создаваемые усилителем (фу) и звеном обратной связи (Фх), в сумме должны быть кратными 2я:

К

Фу + Ф = 2пгс,

(2.159)

Рис. 2.60. Структурная схема генератора синусоидальных колебаний

где п =0, 1, 2, 3, ... .

Соотношение (2.159) определяет условие баланса фаз в усилителе с положительной обратной связью. Второе условие находят из выражения (2.110). Как показало в § 2.6, оно определяется неравенством

*1Ы>1.

(2.160)

Для получения на выходе генератора напряжения синусоидальной формы требуется, чтобы соотношения (2.159), (2.160) выполнялись только при одной частоте.

Физический смысл неравенства > 1 заключается в сле-

дующем. Сигнал, усиленный усилителем в Щ раз и ослабленный

звеном обратной связи в х! раз, при выполнении условия (2.159) возникает вновь на входе усилителя в той же фазе, но с большей амплитудой. Иными словами, неравенство Щ \\щ > 1 определяет необходимое условие для самовозбуждения генератора, когда первоначальные изменения токов и напряжений в схеме усилителя, появившиеся после его подключения к источнику питания, вызывают прогрессирующее нарастание амплитуды сигналов соответствующей частоты на входе и выходе усилителя. Равенство \К * =1 соответствует переходу генератора к установившемуся режиму работы, когда по мере увеличения амплитуды колебаний происходит уменьшение коэффициента

Усиления К усилителя из-за проявления нелинейности характеристик транзисторов при больших амплитудах сигналов. В стационарном режиме сигналы на входе и выходе генератора соответствуют некоторым установившимся значениям благодаря компенсации усилителем ослабления сигнала, создаваемого звеном обратной связи Условие баланса амплитуд).

Установившиеся значения напряжений зависят от коэффищ

усиления усилителя К для малого сигнала, а также от нелинейа характеристик используемых транзисторов. Зависимости коэффиц та усиления усилителя от температуры- и сопротивления нагру; являются причинами нестабильности амплитуды выходного на жения генераторов. Задачу стабилизации амплитуды решают вв[ нием в схему генератора стабилизирующих нелинейных элемен а также вещественных отрицательных обратных связей.

Генераторы синусоидальных колебаний, так же как и избират1 ные усилители, выполняют с колебательным LC-контуром и час но-зависимыми С-цепями. LC-генераторы предназначены для нерирования сигналов высокой частоты (свыше нескольких деся£ килогерц), а iC-генераторы используются на низких частотах (впД до единиц герц).

Генераторы LC-типа основаны на использовании избиратель:, LC- усилителей, обладающих частотной характеристикой bi рис. 2.55. Условия для генерации синусоидальных колебаний (2.1Е (2.160) здесь создаются для частоты настройки f0 колебательного к тура, когда его сопротивление является чисто активным. Прсдносв кой выполнения соотношения (2.159) для частоты f0 служит измене1 фазового сдвига сру, вносимого усилителем, при отклонении часто, от резонансной, так как сопротивление контура перестает быть акт ным и приобретает реактивный (индуктивный или емкостный) хар тер. Справедливость соотношения (2.160) для резонансной часто? обусловливается максимальным значением коэффициента усилен; на частоте / .

Схемная реализация LC-генераторов достаточно разнообразя) Они могут отличаться способами включения в усилитель колебател-ного LC-контура и создания в нем положительной обратной связ

Особенности генераторов рассмотрим примерах схем с однокаскадным усилит лем.

Схемы генераторов приведены на pri: 2.61-2.63. Их усилительный каскад в; полнен на транзисторе ОЭ с известны элементами Ru R2, R3, Сэ, предназначен ными для задания режима покоя и темпе ратурной стабилизации. Выходной сигна снимается с коллектора транзистора. В схеме однокаскадного усилителя с ч№ активной нагрузкой выходной сигнал на ходится в противофазе с входным сигналом. В связи с этим для обеспечения ус ловия баланса фаз (2.159) звено положи* тельной обратной связи на резонансной

, частоте должно осуществлять поворот на

Рис. 2.61. Схема генера- , no . . r\ir

тора с трансформаторной 180 Фазы сигнала, передаваемого на вход

обратной связью усилителя.