Gjenerator me frekuencë të lartë i bazuar në një qark kolektori të përbashkët. Qarqet e oshilatorëve të gjeneratorëve

Le të shqyrtojmë qarkun e një gjeneratori të thjeshtë. Për vetë-ngacmimin e tij, është e nevojshme të sigurohet ekuilibri fazor në një frekuencë të caktuar. Gjeneratori mund të bëhet sipas një qarku induktiv ose kapacitiv me tre pika. Qarqet e tilla quhen osciluese. Aktualisht, qarku kapacitiv me tre pika zakonisht përdoret si një opsion më i lirë. Figura 1 tregon një qark të ngjashëm të bërë në një transistor bipolar.


Figura 1. Kapacitive me tre pika të bëra në një transistor bipolar

Në këtë qark, elementi amplifikues VT1 përfshihet në qarkun e qarkut L1 C2 C3, frekuenca rezonante e të cilit përcakton frekuencën e gjenerimit të qarkut. Thellësia e reagimit përcaktohet nga raporti i kapaciteteve të këtij qarku dhe fitimi i transistorit në një frekuencë të caktuar të vetë-ngacmimit.

Diagrami i qarkut të gjeneratorit i paraqitur në figurën 1 është mjaft kompleks. Kjo përcaktohet nga numri i elementeve të stabilizimit termik (R1, R2 dhe R4) dhe vendosja e modalitetit DC (rezistori R3 dhe kondensatori C1). Lëkundjet e gjeneruara nga një gjenerator i tillë nuk janë plotësisht të përshtatshme për sinkronizimin e mikroqarqeve dixhitale, pasi dalja e gjeneratorit të përshkruar përmban një tension sinusoidal. Duhet të konvertohet në nivele logjike që perceptohen nga çipat dixhitalë.

Gjeneratori gjithashtu mund të ndërtohet në bazë të një inverteri të vetëm logjik. Siç u përmend në kapitujt e mëparshëm, të gjithë kanë një nxitje. Kjo do të sigurojë ekuilibrin e amplitudës. Ne do të sigurojmë ekuilibrin e fazës saktësisht në të njëjtën mënyrë si në qarkun e mëparshëm të gjeneratorit. Qarku i një trepikësh kapacitiv, i ndërtuar mbi bazën e një inverteri logjik, është paraqitur në Figurën 2.


Figura 2. Kapacitiv me tre pika të bëra në një inverter logjik

Gjatë zbatimit të gjeneratorëve në elementë logjikë, është e nevojshme të sigurohet që kur gjeneratori të fillojë, elementi logjik të jetë në modalitetin aktiv. Gjatë ndezjes normale, inverteri logjik është në modalitetin kufizues. Në modalitetin kufizues, gjeneratori fillon në një gjendje të vështirë, kështu që që të ndodhin vetëlëkundje në një qark të tillë, do të jetë e nevojshme të aplikohet impuls i fuqishëm në hyrjen e inverterit.

Për shfaqjen spontane të lëkundjeve në qarkun e gjeneratorit, është e nevojshme të kaloni elementin logjik në modalitetin e amplifikimit. Për ta bërë këtë, inverteri duhet të mbulohet nga reagime negative DC. Në qarkun e paraqitur në figurën 2, kjo arrihet duke mbyllur hyrjen dhe daljen e mikroqarkut përmes rezistencë aktive induktiviteti L1.

Sinjali në daljen e inverterit të parë, për shkak të vetive filtruese të qarkut, do të jetë gjithashtu sinusoidal. Inverteri i dytë përdoret për të kthyer formën e valës së tensionit të daljes në një valë katrore dhe për të sjellë nivelin e sinjalit të gjeneruar në nivelet logjike dixhitale. Me fjalë të tjera, përdoret si një përforcues kufizues. Përveç kësaj, ky inverter funksionon si një përforcues shkëputës (bufer). Kjo do të thotë se ndryshimi i parametrave të ngarkesës nuk do të ndikojë në frekuencën e gjeneruar.

Dihet se qëndrueshmëria e lëkundjeve të gjeneratorit LC është e ulët. Oscilatorët kristal janë shumë më të qëndrueshëm. Qarku në një inverter mund të përdoret gjithashtu për të ndërtuar oshilatorë kuarci. Në këtë rast, në vend të induktivitetit, duhet të ndizet një rezonator kuarci në pikën kapacitore me tre pika. Qarku i një oshilatori kuarci në një inverter logjik është paraqitur në Figurën 3.


Figura 3. Qarku oshilator kristal i bazuar në një inverter logjik

Kapacitetet në zinxhirin e vendosjes së frekuencës zakonisht zgjidhen në intervalin nga 10 në 30 pF. Vlera e këtyre kapaciteteve përcaktohet nga vlera e kapacitetit të mbajtësit të kuarcit, e cila varion nga 3 në 5 pF.

Raporti i kapaciteteve përcakton thellësinë e reagimit, që nënkupton qëndrueshmërinë e fillimit të gjeneratorit në intervalin e temperaturës. Aktiv frekuencave të larta Kapacitetet zakonisht zgjidhen të barabarta. Në gjeneratorët me frekuencë të ulët, këshillohet të zgjidhni kapacitetin C1 më pak se kapaciteti i kondensatorit C2. Kjo do të sigurojë më shumë tension në hyrjen e inverterit, i cili nga ana tjetër do të çojë në më pak konsum të rrymës. Nëse është e nevojshme të rregulloni frekuencën e gjeneratorit, një kondensator akordues mund të përdoret si kapacitet C2.

Rezonatori i kuarcit nuk transmeton D.C., pra, për të siguruar nisje automatike gjeneratori duhet të përdorë rezistorë shtesë. Në qarkun në figurën 3, këto janë rezistorët R1 dhe R2. Rezistenca R1 e kalon inverterin në modalitetin aktiv. Raporti i rezistorëve R1/R2 përcakton fitimin e elementit aktiv të gjeneratorëve.

Kur përdorni rezonatorë kuarci me frekuencë shumë të lartë, rezistenca R2 mund të mungojë për të lehtësuar vetë-ngacmimin e gjeneratorit. Kur punoni me rezonatorë kuarci me frekuencë të ulët, rezistenca R2 dhe kapaciteti C2 sigurojnë zhvendosjen e nevojshme të fazës dhe parandalojnë vetë-ngacmimin e gjeneratorit në frekuencën e kapacitetit të mbajtësit të kuarcit. Për më tepër, rezistenca R2 kufizon fuqinë e shpërndarë në kristalin e kuarcit, gjë që lejon përdorimin e kristaleve me madhësi të vogël në gjenerator.

Shumë shpesh ekziston nevoja për të ndalur gjeneratorin për të kursyer konsumin e energjisë elektrike. Në këtë rast, në vend të një inverteri logjik, mund të përdorni një qark "2DHE-NOT".


Figura 4. Qarku i një oshilatori kuarci i bërë duke përdorur një element logjik "AND"

Një qark i ngjashëm është paraqitur në figurën 4. Është ky qark që përdoret brenda shumicës së mikroqarqeve moderne si një oshilator kryesor i orës.

Literatura:

Së bashku me artikullin "Qarqet e oshilatorëve të gjeneratorëve" lexoni:


http://site/digital/gen.php

Përfshirja e një rezonatori kuarci në qarkun e vetëoscilatorit rrit stabilitetin e frekuencës së gjeneruar kur ekspozohet ndaj faktorëve destabilizues. Për këtë arsye, transmetuesit modern përdorin vetë-oshilatorë kuarci si oshilatorë referencë. Elementi amplifikues në oshilatorët modernë të kuarcit është zakonisht një transistor, për shkak të vogël dimensionet e përgjithshme dhe pesha, konsumi i ulët i energjisë, besueshmëria e lartë dhe gatishmëria e menjëhershme për punë.

Qarqet e vetëoscilatorëve të kuarcit klasifikohen në varësi të frekuencës së funksionimit (w K, w 0, w K ... w 0), vendndodhjes së përfshirjes në qark dhe natyrës së rezistencës (induktive, minimale dhe aktive) të rezonatori i kuarcit. Bazuar në natyrën e rezistencës së rezonatorit, qarqet e vetëoscilatorëve të kuarcit ndahen në dy grupe. Grupi i parë përfshin qarqet në të cilat rezonatori vepron si një nga reaktancat induktive të një qarku me tre pika.

E dyta përfshin qarqet në të cilat rezonatori është i lidhur në seri me qarkun e reagimit. Në këtë rast, gjeneratori ngacmohet më lehtë në frekuencën në të cilën rezonatori ka rezistencë minimale aktive, që korrespondon me reagimin më të thellë. Praktikohet përfshirja e një rezonatori në qarkun oscilues të gjeneratorit, që funksionon në një frekuencë rezonance serike.

Gjatë ndërtimit të gjeneratorëve të grupit të parë (oscilues: gjeneratorë), përdoret natyra induktive e rezistencës së rezonatorit në diapazonin e frekuencës w K ... w 0 (Fig. 5.4), d.m.th., fakti që rezonatori është i barabartë me një spirale me faktor te larte cilesie. Rrjedhimisht, një nga induktancat e qarkut oshilator me tre pika mund të zëvendësohet nga një ezonator (shih Fig. 4.8, a, b).

Rezonatori mund të lidhet midis bazës dhe kolektorit të tranzistorëve në një vetë-oshilator të montuar sipas një qarku kapacitiv me tre pika, si dhe midis bazës dhe emetuesit, kolektorit dhe emetuesit në një vetë-oshilator të montuar sipas një qarku induktiv tre. -qark me pikë. Përdorimi praktik Ne gjetëm gjeneratorë të bazuar në një qark kapacitiv me tre pika. Në gjeneratorë të tillë, realizohet qëndrueshmëria maksimale e frekuencës, qarku i gjeneratorit është më i lehtë për t'u rregulluar dhe më i besueshëm në krahasim me tre pikat induktive. Diagram skematik i një gjeneratori të tillë me frekuencë të lartë (pa marrë parasysh qarqet e fuqisë) është paraqitur në Fig. 5.5, a.

Le të vëmë re dy pika karakteristike të funksionimit të një vetëoshilatori sipas diagramit në Fig. 5.5, a. Së pari, një mosfunksionim ose shuntim i rezonatorit, si dhe një qark i hapur në qarkun e tij, çon në ndërprerjen e lëkundjeve të gjeneruara, gjë që në vetvete është e dobishme, pasi funksionimi i gjeneratorit pa një rezonator kuarci eliminohet. Së dyti, një tension mjaft i lartë RF krijohet në të gjithë rezonatorin, duke shkaktuar ngrohjen e tij, gjë që redukton qëndrueshmërinë e lëkundjeve të krijuara. Për këtë arsye, oshilatorët e kuarcit bëhen sa më me fuqi të ulët.



Në Fig. 5.5, b. Oscilatori i kuarcit ngacmohet në një frekuencë afër frekuencës së rezonancës së serisë w K. Për të rritur frekuencën sigurohet një spirale L, e lidhur në seri me rezonatorin. Pika e funksionimit të tranzistorit përcaktohet nga rezistencat R1, R2 dhe R3. Kondensatorët C1 dhe C2 së bashku me rezonatorin Kp dhe bobinën L formojnë një qark kapacitiv me tre pika (Fig. 5.5, a). Kondensatorët C3 dhe C5 janë kondensatorë ndarës.

Kur punon në frekuenca mbi 15... 20 MHz, rezonatori ka një trashësi prej 0,1... 0,2 mm, e cila është e vështirë për t'u zbatuar dhe kufizon frekuencën maksimale të mundshme. Në frekuenca më të larta, rezonatorët mund të veprojnë në harmonitë e dridhjeve mekanike të një pllake kuarci. Dihet se një pllakë kuarci, kur ndryshon në trashësi, mund të lëkundet në harmonitë e dridhjeve mekanike. Në këtë rast është e mundur

merrni frekuencë shumë herë më të lartë të gjeneruar.

Oriz. 20. Projektimi i pajisjes drejtuese të një modeli anijeje të kontrolluar me radio

Shumë zgjidhje projektimi të zbatuara në modelet e automobilave mund të aplikohen me sukses në modelet e anijeve të kontrolluara me radio. Në modelimin e anijeve ekzistojnë disa klasa modelesh të kontrolluara me radio: kurse me shpejtësi të lartë, që kryejnë figura; modele që godasin topat lundrues me një gjilpërë hundore, duke çuar beteja detare; jahte me vela. Kontrolli i një modeli të anijes me shpejtësi të lartë me një motor djegia e brendshme ngjashëm me drejtimin e një makine garash. Nëse dy timonë janë instaluar në një model anijeje, atëherë boshtet e tyre lidhen me njëri-tjetrin nga një trapezoid drejtues. Në modelet lejohet instalimi i timonave aktivë, bashkëngjitjeve të ndryshme dhe shtytësve. Një shembull i një versioni model të një timoni aktiv është një timon me vidë (Fig. 20) i projektuar nga modeluesi i anijes I. Efremov nga Almaty. Me ndihmën e këtij timoni, modeli i anijes është i aftë të kthehet në vend (pa lëvizur) 360°. Si me para ashtu edhe me duke u kthyer mbrapsht Manovrimi i anijes është i njëjtë. Le të shqyrtojmë modelin e një timoni me vidë. Tehu i fiksuar i timonit 12 është ngjitur në bykun 1 të anijes duke përdorur këmbët 2 dhe vidhat 3. Unaza 14 është ri-fiksuar, në të cilën është ndërtuar një helikë me tre tehe 13. Kushinetat 4 të boshtit 5 janë montuar në dy kapakë të unazës Në anën e kapakut të djathtë, është instaluar një kllapa 6, e cila shërben si një mbështetje për një palë ingranazhesh të pjerrëta 7, 8. Ato fiksohen me vida në boshtet 5 dhe 10. Për këtë qëllim, në boshte sigurohen ski. Boshti i helikës 10 i pajisjes drejtuese futet në bykun e enës me ndihmën e tubit të ashpër 9 dhe kllapës 11 të ngjitur në byk. Rekomandohet të drejtoni boshtin e helikës së timonit me një motor elektrik me fuqi 15 - 30 W. Diametri i rotorit të bishtit dhe këndi i instalimit të teheve zgjidhen eksperimentalisht. Për një model të një anijeje mallrash-pasagjerësh me një zhvendosje prej 12 kg, helika duhet të ketë një diametër prej 30 mm, dhe katër tehet e saj duhet të instalohen në një kënd prej 45 ° me boshtin. Një vidë e tillë është e nevojshme për modelet që konkurrojnë në kursin e figurës. Në modelet me shpejtësi të lartë dhe modele të tjera, timonët me një pendë rrotulluese dhe me një sistem vetëqendrimi kur komanda e drejtimit ndalet funksionojnë më mirë. shpeshherë Modele të kontrolluara me radio Anije të ndryshme janë krijuar për qëllime demonstrimi dhe eksperimentale. Në këto raste, të gjitha llojet e mekanizmave të kontrolluar janë instaluar në model. Për t'i ndezur dhe fikur ato, mund të përdoret një bllok përzgjedhës, diagrami i të cilit është paraqitur në Fig. 3. Do të japim gjithashtu disa këshilla që do të jenë të dobishme në projektimin dhe prodhimin e një avioni model. Modeluesit e avionëve në faza fillestare Në zotërimin e kontrollit radio të modeleve të avionëve, duhet të përqendroheni në pajisjet serike "Supranar-83" dhe motorin "Rainbow" me një vëllim cilindri 7 ose 10 cm 8. Sidoqoftë, motorët e tjerë janë mjaft të përshtatshëm për instalim në një avion model. Në modelet e kopjeve të avionëve YA-3, YA-6, Trainer-226, ANT-25, të cilat kanë një trup të mprehtë, është e mundur të instaloni një motor Rainbow me një vëllim cilindri 7 cm 3. Motori Rainbow me një cilindër prej 10 cm3 mund të ngrejë në ajër modelet me peshë deri në 5 kg. Kur përdorni motor me shkëlqimështë e nevojshme të mbyllni pajisjet elektronike në bord dhe të mbuloni modelin me një shtresë të hollë rrëshirë epokside ED-6. Kjo për faktin se gazrat e shkarkimit që përmbajnë metanol të padjegur shpërndajnë bojën dhe izolimin e pajisjeve radio dhe veshjen e smaltit të lëkurës së modelit. Masa e pajisjeve radio të një avioni kopje nuk duhet të kalojë 40 - 45% të masës totale të tij. Ngarkesa në sipërfaqen mbajtëse të modelit gjatë fluturimit të tij me një shpejtësi të erës 5 - 7 m/s duhet të jetë jo më shumë se 40 - 45 g/dm 2. Shtrirja e modelit llogaritet në mënyrë që qendra e gravitetit të tij, pas vendosjes së të gjitha pajisjeve, të përkojë me qendrën e presionit të krahut. Gjatë projektimit dhe prodhimit të kornizës së gypit, duhet të merrni parasysh me kujdes pikat e lidhjes për pajisjen e uljes, marrësin, ingranazhet e drejtimit, furnizimin me energji elektrike, rezervuarin e karburantit, etj.

Oriz. 21. Opsioni për vendosjen e pajisjeve në një model avioni të kontrolluar me radio:

1 - furnizimi me energji elektrike;2 - marrës;3 - ingranazhet e drejtimit(D - Frekuenca e rrotullimit të boshtit të motorit,RV - ashensor,RP - timoni);4 - tërheqje; 5 - lëkundëse drejtuese;6 - levë e drejtimit; 7 - ashensor;8 - makineri drejtuese me aileron kontrollues; 9 - helikopterë;10 - kabllo lidhëse; 11 - shufra e ndërprerës rrëshqitëse;12 - krahë lëkundje;13 - mbështetëse e rrotave të përparme;14 - Kabllo Bowden Dizajni më i thjeshtë i modeleve të avionëve është YA-3, YA-6, YAK-12. Ata janë të mirë sepse kanë një krah të lartë, i cili siguron stabilitet më të madh të modelit gjatë fluturimit. Trupi i këtyre avionëve ka sipërfaqe të mëdha të sheshta. Mungesa e kthesave dhe tranzicioneve komplekse e bën kopjimin më të lehtë. Modelet kopjuese të ANT-25, YAK-18, Trainer-226 dhe të tjerë me krahë të ulët zakonisht ndërtohen nga modelues me përvojë të gjerë. Shpejtësia e rrotullimit të boshtit të motorit gjatë fluturimit kontrollohet duke mbyllur njëkohësisht hapjet e tubave të hyrjes dhe daljes me valvulat e mbytjes. Valvulat e mbytjes mund të jetë sektori, pjatë, tip bobine. Mikromotorët serialë nuk janë të pajisur me amortizues, ata janë instaluar nga vetë modeluesit. - Në Fig. Figura 21 tregon një opsion për vendosjen e pajisjeve të kontrollit të radios në një avion model. Vizatimi ka natyrë skematike dhe vetëm jep ide e pergjithshme në lidhje me natyrën e dizajnit. Modeli i telekomanduar i avionit të prodhuar për herë të parë duhet të jetë një model stërvitor ai është ndërtuar për të qenë më i qëndrueshëm dhe më i qëndrueshëm në fluturim, i aftë të përballojë uljet e vrazhda dhe gabimet në teknikën e pilotimit. Modele të tilla avionësh trajnimi, duke kombinuar shpejtësinë dhe aftësitë aerobatike të një modeli me shumë ekipe me lehtësinë e pilotimit dhe stabilitetin në fluturim, janë projektuar nga shumë mjeshtër kryesorë të modelimit të avionëve. Këtu janë të dhënat teknike të modelit të trajnimit të dizajnuar nga I. Nikiforov (Rajoni i Moskës klubi teknik jodizmi sportiv): hapja e krahëve 1880 mm; gjatësia e modelit 1350 mm; sipërfaqja e sipërfaqeve mbajtëse 69 dm 2 ; sipërfaqja e krahut 55.1 dm 2; pesha e fluturimit 2950 g; pesha e trupit pa motor 1150 g; duke u përqendruar në përqindje SAH - tridhjetë%; qoshe U krahu 6°; raporti i diametrit me lartësinë e modelit të vidës 260/140; vëllimi i cilindrit të motorit 5 cm3; numri i komandave të kontrollit 8. Për të rritur besueshmërinë e pajisjes radio, marrësi dhe furnizimi me energji mbështillen me gomë shkumë ose gome sfungjer përpara instalimit në model. Të gjitha shufrat mekanike, komponentët dhe pjesët e fiksimit duhet të prodhohen me saktësi të lartë, pa reagime të kundërta. Pilotimit të suksesshëm të modelit duhet t'i paraprihet trajnimi i rregullt i modeluesit sipas programit të vendosur. Shtë e nevojshme të zhvillohet shkathtësia në kontrollin e modelit kur zotëroni elementë individualë të fluturimit, dhe vetëm atëherë, pasi të keni identifikuar aftësitë e fluturimit të modelit, të vazhdoni të praktikoni aerobatikë.

3. GJENERATOR KURC- LIDHJA MË E RËNDËSISHME E PAJISJEVE TË RADIO KONTROLLIT

Lidhja automatike është një kusht që duhet të plotësojnë pajisjet moderne për kontrollin radio të modeleve. Komunikimi radio i paqepur sigurohet nga stabilizimi i frekuencës së kuarcit të vetë-oshilatorëve të vendosur në oshilatorin kryesor të transmetuesit dhe në oshilatorin lokal të marrësit. Amatorët e radios shpesh përdorin rezonatorë të rastësishëm kuarci (kuarc), të krijuar për një sërë pajisjesh dhe pa një pasaportë teknike që tregon parametrat e rezonatorëve. Në këtë drejtim, nuk është gjithmonë e mundur të bëhet një llogaritje e plotë e një vetë-oshilatori me stabilizim të frekuencës kuarci, por amatorët e radios arrijnë rezultatet e dëshiruara me provë dhe gabim gjatë vendosjes së pajisjes. Duke ditur parimin e funksionimit të versionit të përdorur të auto-oshilatorit, është e mundur të vendosni oshilatorin kryesor ose oshilatorin lokal në frekuencën e kërkuar shumë më lehtë dhe më saktë. Le të flasim së pari për një vetë-oshilator të rregullt, dhe më pas për opsionet më të pranueshme për vetë-oshilatorët me rezonatorë kuarci. Le të fillojmë duke iu përgjigjur pyetjes: çfarë është një vetë-gjenerues? Një vetë-gjenerator është një konvertues i energjisë së një burimi energjie në energjinë e lëkundjeve me frekuencë të lartë, që funksionon pa ndikim të vazhdueshëm të jashtëm. Shtysa për ngacmimin e vetë-oshilatorit janë proceset kalimtare afatshkurtra kur burimi i energjisë është i ndezur dhe luhatjet e rrymës në qarkun e tranzitorit. Nëse plotësohen kushtet e vetë-ngacmimit që lindin në qarkun e oshilatorit, lëkundjet e dobëta përforcohen, që do të thotë se më shumë energji hyn në qarkun e oshilatorit në çdo periudhë të mëvonshme të lëkundjes sesa humbet në të. Amplituda rritet nga cikli në cikël, por jo pafundësisht, pasi një vetë-oshilator është një sistem jolinear. Pas disa cikleve, rritja e amplitudës së lëkundjeve ngadalësohet dhe në një moment lëkundjet bëhen të palëvizshme, d.m.th., arrihet një ekuilibër i amplitudave. Kushtet për balancën e amplitudës S 1 R y =l, ku S 1 është pjerrësia e rrymës së kolektorit në harmoninë e parë, e cila për mënyrën e nëntensionit të gjeneratorit përcaktohet me formulën: S 1 -S Y1 (F), ku, nga ana tjetër, Y 1 (Ф) është koeficienti i zgjerimit të pulsit të rrymës së kosinusit në harmonikun e parë (vlera e tij gjendet nga tabela); Rу është rezistenca e kontrollit të vetëoscilatorit, e shprehur përmes rezistencës ekuivalente të qarkut R dhe koeficientit të reagimit TE raport R = KR n . Koncepti i faktorit të rigjenerimit u prezantua në teorinë e gjeneratorëve G= S.R. U . Koeficienti 7i(9) shprehet nëpërmjet faktorit të rigjenerimit me formulën: Y 1 (Ф) = l/G.

Oriz. 22. Autogjenerator sipas qarkut kapacitiv “tre pikësh”:

a - qark ekuivalent; b - opsioni për ndërtimin e një qarku me një burim të jashtëm të energjisë për qarkun bazë Gjatë llogaritjes së vetëoscilatorëve, ato zakonisht përcaktohen nga vlerat e C dhe K. Kushti i vetë-ngacmimit: S n R y =l, ku S n është pjerrësia e karakteristikës statike të rrymës së kolektorit në pikën e pushimit. . Çdo vetë-oshilator me një tranzistor mund të konsiderohet si një përforcues me reagim pozitiv, në të cilin produkti i fitimit të fuqisë dhe koeficienti i reagimit ka një modul të barabartë me unitetin, dhe këndi i fazës për frekuencën e kërkuar duhet të jetë i barabartë me zero. Ka një numër skemat standarde autogjeneruesit. Nga këto, tre janë më të zakonshmet: kapacitiv "tre pikësh" (Fig. 22), induktiv "tre pikë", me reagime të transformatorit. Kushti për ekuilibrin e fazës në një vetë-oshilator sipas një qarku të përgjithësuar me tre pika shprehet me formulën X 9 ъ+Х ak = - Hbk, Ku X E b, X zk , Hbk- reaktancë ndërmjet terminaleve përkatëse të tranzistorit. Për disa arsye, të cilat do të diskutohen më poshtë, preferenca i jepet një "tre pikësh" kapacitiv. Në teorinë e vetë-oshilatorëve për një "tre pikë" kapacitiv ekzistojnë formula: ku f K është frekuenca e gjenerimit. Nga këto formula është e qartë se kapaciteti i kondensatorëve C1 dhe C2 zvogëlohet me rritjen e koeficientit G. Në të njëjtën kohë, ndikimi i qarqeve hyrëse dhe dalëse të transistorit (Cm, gin, Caai) në paqëndrueshmërinë e frekuencës së vetëoscilatorit bëhet më i dukshëm. Duhet të kihet parasysh se kapacitetet C1 dhe C2 përfshijnë, përveç vetë kondensatorëve, kapacitetin e montimit, kapacitetin e daljes dhe hyrjes së transistorit dhe kapacitetet e futura të fazave të lidhura. Zakonisht rekomandohet të zgjidhni G = 2 - 4. Komponentët e paqëndrueshmërisë për shkak të ndryshimeve në parametrat e qarqeve hyrëse dhe dalëse të tranzistorit varen edhe nga koeficienti i reagimit K. Ekziston një vlerë optimale K= Kowr, e cila do të sigurojë stabilitet maksimal të frekuencës. Koeficienti i reagimit K mund të zgjidhet eksperimentalisht. Me rritjen e faktorit të cilësisë Q të qarkut oshilator, ndikimi i komponentëve të përmendur të paqëndrueshmërisë zvogëlohet. Siç është përmendur tashmë, qëndrueshmëria e frekuencës së gjeneratorit varet nga faktori i cilësisë së qarkut dhe qëndrueshmëria e parametrave të tij. Zhvendosja e fazës në qarkun e reagimit të gjeneratorit ndryshon me ndryshimet në rezistencën e brendshme dhe kapacitetin e hyrjes së transistorit, për shembull, për shkak të ndryshimeve në temperaturën ose tensionin e furnizimit.

Ric. 23. Qarku ekuivalent i një rezonatori kuarci (a) dhe varësia e rezonatorit aktiv, reaktiv dhe modulit të rezistencës komplekse të një rezonatori kuarci nga frekuenca (b) Në vetëoscilatorët shumë të qëndrueshëm, rezonatorët elektromekanikë përdoren si qarqe ose elementë të tyre. , të cilat kanë një faktor cilësor të lartë dhe qëndrueshmëri të temperaturës të mjaftueshme për praktikë. Më së shumti përdoren rezonatorët e kuarcit. -Tension AC aplikuar në skajet e një rezonatori kuarci bën që ai të lëkundet. Frekuenca rezonante e dridhjeve mekanike përcaktohet nga dimensionet e pllakës. Rezonatori shpërndan një pjesë shumë të vogël të energjisë, kështu që rezonatorët e kuarcit kanë një faktor të barabartë të cilësisë Q nga 10,000 në 1,000,000 Qarku ekuivalent i një rezonatori kuarci është paraqitur në Fig. 23. Ky qark, nëse neglizhojmë rezistencën e humbjes R kV, do të ketë dy frekuenca rezonante - rezonancë seri. f t dhe rezonancë paralele f p, e përcaktuar me formulat ku L KB, C sq, Co janë elementet e qarkut ekuivalent. Lakorja e reaktancës së kuarcit kundrejt frekuencës pa marrë parasysh humbjet është paraqitur në Fig. 23.6 me vijë të ndërprerë. Në rastin e parë (f f) reaktansa X e barabartë me zero, në të dytën (f p) - pafundësi. Duke marrë parasysh humbjet, qarku ka një rezistencë komplekse Z=R+jX. Në të njëjtin fig. 23 tregon varësinë e rezistencës reaktive dhe aktive dhe modulit kompleks të rezistencës | Z| =\/ R 2 + X 2: nga frekuenca. Diferenca e frekuencës t p - f 8 = Df quhet gjerësia e intervalit rezonant.

Oriz. 24. Opsionet për një qark oshilator kuarci me rezonancë paralele, me ngacmim kuarci në frekuencën themelore:

A - kapacitiv "tre pikë";b, c - induktiv "tre pikë" Dihet se induktanca ekuivalente mbi n-të mekanike harmonika e hvart praktikisht nuk ndryshon në krahasim me induktancën në frekuencën themelore, kapaciteti ekuivalent është më i vogël në P 2 herë, dhe intervali rezonant është n një herë. Duhet të theksohet se faktori i cilësisë së rezonatorit është më i lartë në harmoninë që tregohet në pasaportën e tij si funksionuese, dhe në përputhje me rrethanat në frekuencën e treguar në trupin e tij. Një tjetër pozicioni i përgjithshëm. Ashtu si shumë elementë të tjerë, kuarci karakterizohet nga një fuqi e lejueshme e shpërndarjes, tejkalimi i së cilës mund ta çaktivizojë atë. Në mënyrë tipike, më pak se 10% e energjisë së furnizuar në gjenerator shpërndahet në kuarc, i cili për tipe te ndryshme rezonatorët korrespondojnë me 2 - 4 mW.

Tani drejtpërdrejt në lidhje me oshilatorët e kuarcit. Ato ndahen në gjeneratorë të rezonancës paralele (oscilatorë) dhe serikë (filtër). Kuarci në to mund të funksionojë si në frekuencën themelore ashtu edhe në harmonike mekanike të çuditshme. Në oshilatorët e oshilatorit, kuarci ngacmohet në një frekuencë brenda intervalit rezonant, por afër rezonancës paralele reaktanca e tij është induktive. Në një gjenerator të rezonancës serike, ngacmimi ndodh në një frekuencë afër rezonancës së serisë, reaktanca e kuarcit është zero dhe rezistenca e tij aktive është shumë e vogël.

Në Fig. Figura 24 tregon opsionet e qarkut për gjeneratorët e rezonancës paralele në të cilët kuarci vepron në frekuencën themelore. Në modelet e radiove amatore, gjeneratorët më të zakonshëm bazohen në një qark kapacitiv "tre pikash", kur kuarci lidhet midis kolektorit dhe bazës së tranzitorit (Fig. 24,o). Ato janë të thjeshta në dizajn dhe konfigurim dhe ofrojnë stabilitet të mirë të frekuencës. Në Fig. 25 tregon një diagram praktik të një oshilatori kristal oshilator me një "tre pikë" kapacitiv në një frekuencë prej 14.1 MHz dhe tregon lidhjen e tij me një dyfishues të frekuencës. Në Fig. Figura 26 tregon një qark për ngacmimin e kuarcit duke përdorur harmonikë mekanike. Për ta bërë këtë, një nga kondensatorët me tre pika zëvendësohet me një qark paralel, i cili akordohet në rezonancë në një frekuencë nën frekuencën e gjenerimit. Si rezultat, qarku do të ketë përçueshmëri kapacitive në frekuencën e harmonikëve të dëshiruar, dhe në harmonikë më të ulët dhe në frekuencë themelore - përçueshmëri induktive, e cila eliminon mundësinë e gjenerimit në harmonikë më të ulët dhe frekuencë themelore. Kjo është ilustruar nga Fig. 27, i cili tregon diagramet e reaktancës së qarqeve seri dhe paralele. Në Fig. 27 përdoren emërtimet e mëposhtme: wL - rezistenca e pjesës induktive të qarkut të serisë; 1/wС - rezistenca e pjesës induktive të qarkut të serisë; Z është rezistenca totale e qarkut të serisë; 1/wL - përcjellshmëria e degës induktive të qarkut paralel; o»C - përçueshmëria e degës kapacitore të qarkut paralel; U është përçueshmëria totale e qarkut paralel.

Oriz. 25. Qarku i oshilatorit kryesor dhe dyfishuesi i frekuencës



Oriz. 26. Qarku i një vetëoshilatori (kapacitiv "tre pikë") për ngacmimin e një rezonatori kuarci në harmonikë(A) dhe qarku ekuivalent i tij(b) Në oshilatorët e oshilatorëve që veprojnë në frekuenca mbi 20 MHz, kuarci zakonisht ngacmohet në harmonikën e tretë ose të pestë, por jo në ato më të larta, pasi ndikimi i dëmshëm i kapacitetit statik dhe kapacitetit të montimit është më i fortë atje. Për të llogaritur gjeneratorin, qarku i të cilit është paraqitur në Fig. 25, ekzistojnë formula të thjeshta për kapacitetin e kondensatorëve C1 dhe C2 (në pikofarad), moduli i koeficientit të reagimit | K| dhe tensioni me frekuencë të lartë në kolektor (në volt):

Këtu R përzgjedhur në bazë të mënyrës së nënsforcuar të autogjeneratorit; Xg- kapaciteti i kondensatorit C2; Co.- koeficienti që përcaktoi raportin e kapaciteteve të kondensatorëve C2/C1 = 1/Ko; f g - frekuenca e gjenerimit, MHz; Rkv - rezistenca aktive ekuivalente e kuarcit. Në gjeneratorët që përdorin transistorë të serive P403, GT308 ose të ngjashme, vlera Co. marrë të barabartë me 1 - 1.5, dhe në transistorët e serisë P411, GT311 - 0.7 - 0.8.

Fig 27 Diagramet e reaktancës:

a - qark sekuencial; b - qark paralel Kur qarqet e kolektorit dhe bazës së tranzistorit furnizohen me energji nga një burim i përbashkët Upit (shih Fig. 24,a), lidhja e mëposhtme është e vlefshme: Rezistencë ekuivalente në qarkun bazë duhet të jetë e barabartë me 5 - 10 kOhm. Rezistenca e rezistorëve ndarës përcaktohet nga formula Për të përcaktuar vlerën e koeficientit A Në gjeneratorin e montuar, përpara se të instaloni kuarcin, duhet të vendosni rrymën e kolektorit brenda 2 - 3 mA duke përdorur një ndarës kohor me një rezistencë të ndryshueshme. Pas kësaj, duhet të matni tensionin urz, dhe pastaj llogaritni R1 dhe R2. Rezistenca e rezistencës R8 përcakton qëndrueshmërinë e temperaturës së gjeneratorit. Ka rekomandime për zgjedhjen e kësaj rezistence. Për transistorët e serisë GT308, si dhe për parametrat afër tyre, R 9 merret e barabartë me 300 Ohms, dhe për transistorët e serisë GT311 dhe të ngjashme -G- 390 Ohm. Rezistenca e rezistencës së ngarkesës R3 përcaktohet në formulat ku C1 është kapaciteti i kondensatorit të jashtëm, C dhe është kapaciteti i instalimit (3 - 5 pF); ch dhe Out - kapacitetet hyrëse dhe dalëse të tranzistorit në frekuencën e gjenerimit Sipas analogjisë C2"=C2+C M +C VX . Kapaciteti i kondensatorit - SZ përcaktohet nga relacioni C3 = (0.01 - 0.1) C1. Kapaciteti i kondensatorëve bllokues (në picofarads) llogaritet duke përdorur formulat

Ku Ke- rezistenca në ohmë; f g - frekuenca në megahertz. Le të kalojmë në versionin e gjeneratorit me një "tre-gjobë" kapacitiv dhe kuarc që vepron në një harmoni mekanike të çuditshme (shih Fig. 26). Ekziston roli i një kondensatori C1 Qarku i oshilatorit luhet nga një qark paralel C K L K (shih Fig. 26.6). Siç është vërejtur tashmë, në frekuencën e gjenerimit ky qark duhet të ketë reaktancë kapacitiv, pra frekuencën e tij rezonante për duhet të jetë më e ulët se frekuenca e gjenerimit. Parametrat e qarkut duhet të zgjidhen në mënyrë që ajo vet frekuenca ishte e barabartë me fo = .(0.7 - 0.8)f g. 27.6. Në frekuencën Ш Р ka një përçueshmëri kapacitore që rezulton V = w g C eq = w g C "k -1/ w G L TE, ku C deri L K - përkatësisht kapaciteti dhe induktiviteti i qarkut. Zakonisht induktiviteti L K për shkak të konsideratave konstruktive. Kapaciteti C EC në zgjidhet i barabartë me kapacitetin e kondensatorit C1, i përcaktuar me metodën e përshkruar më sipër. Pas kësaj marrim: Kapaciteti i qarkut të përgjithësuar ME" te (në pF) mund të përcaktohet duke specifikuar induktancën L K (në µH), sipas formulës: Kapaciteti specifik i kondensatorit C në: ME TE = C" te - ME jashtë - L M - ME në hundë . Gjatë përcaktimit të C HV os, ato rrjedhin nga natyra e lidhjes së fazës tampon me vetëoshilatorin. Tre opsione për lidhjen e një ngarkese të jashtme janë të mundshme (Fig. 28) - me bashkim induktiv, autotransformator dhe kapacitiv të jashtëm.

Oriz. 28. Qarqet ekuivalente të një gjeneratori kapacitiv me tre pika me një rezonator kuarci që vepron në harmonike mekanike:

a - lidhja me ngarkesën është induktive;b - lidhja e autotransformatorit me ngarkesën;V - bashkim i jashtëm kapacitiv me ngarkesën Lidhja me ngarkesën zgjidhet nga gjendja optimale e përputhjes: Ku TE vkya - koeficienti i përfshirjes (raporti i transformimit); R a - rezistenca ndaj ngarkesës; R 0 e = 10 6 L K / C K R K- rezistenca ekuivalente e lakut këtu R K - rezistenca aktive e qarkut). Dihet se me bashkimin induktiv me ngarkesën, tensioni maksimal i daljes do të jetë në raportin L2/L1 = 0,15 - 0,2 (shih Fig. 28a). Spiralja L2 duhet të vendoset midis kthesave të spirales L1. Me autotransformator dhe bashkim të jashtëm kapacitiv me ngarkesën, faktori i kalimit zgjidhet në intervalin 0,1 - 0,3. Kapaciteti i futur në qark nga ana e ngarkesës ME në hundë = K 2 ME n . Nëse lidhja e ngarkesës është induktive, atëherë formula përdoret për të përcaktuar parametrat e qarkut Këtu Ktr është koeficienti i transformimit; L2 - induktiviteti i spirales së bashkimit me ngarkesën; L1 - induktiviteti i spirales së qarkut, për shembull, për një frekuencë në intervalin 20 - 30 MHz, zgjidhet e barabartë me 0,6 μH; TE St. - koeficienti i bashkimit midis mbështjelljeve, i përcaktuar nga formula: Ku - induktiviteti i ndërsjellë (L Sogl - induktiviteti total kur bobinat lidhen në seri, L B CTP - induktiviteti total kur bobinat lidhen në seri në të kundërt). Çrregullimi i nevojshëm i qarkut për të siguruar gjenerim të qëndrueshëm mund të përcaktohet eksperimentalisht duke vendosur induktivitetin e spirales L1 dhe koeficientin e bashkimit me ngarkesën. Duke përdorur gjeneratorin në modalitetin e amplifikatorit në frekuencën e gjenerimit dhe duke ndryshuar kapacitetin e kondensatorit C2, varësia e tensionit të daljes nga kapaciteti C2 hiqet. Pasi të keni përcaktuar tensionin maksimal në qark, rrisni kapacitetin C2 derisa voltazhi i daljes të ulet me 30% të maksimumit. Është e nevojshme që faktori i cilësisë së spirales L1 të mos jetë më i keq se 50. Oscilatorët kuarc të montuar duke përdorur një qark oshilator kanë kufij të ngushtë për rregullimin e frekuencës nominale të funksionimit. Duhet të kihet parasysh gjithashtu se gjatë prodhimit, rezonatorët e kuarcit zakonisht rregullohen së bashku me gjeneratorin sipas një qarku rezonancë seri. Nga varietetet e gjeneratorëve me kuarc që funksionojnë pranë rezonancës serike, me interes janë ata me kuarc të përfshirë në qark, megjithëse ka edhe gjeneratorë me kuarc në qarkun e reagimit. Në një gjenerator me kuarc në qark, është e mundur të rregulloni frekuencën duke përdorur elementë të jashtëm, dhe zona e rregullimit të frekuencës është shumë më e gjerë se ajo e llojeve të tjera të gjeneratorëve të kuarcit. Oriz. 29. Qarku ekuivalent i një oshilatori kuarci me kuarc në degën induktive kapacitore« tre pikë"

Le të shqyrtojmë gjeneratorët me kuarc në qark, të krijuar për të funksionuar me një frekuencë në intervalin 5 - 50 MHz. Në Fig. Figura 29 tregon një diagram të një gjeneratori me një "tre pikë" kapacitiv dhe me kuarc në degën induktive të qarkut. Kapaciteti i qarkut të gjeneratorit përbëhet nga kapacitetet e lidhura në seri të kondensatorëve C1 dhe C2.

Gjenerimi ndodh në një frekuencë afër frekuencës së rezonancës serike të kuarcit, në të cilën në këtë rast rezistenca totale është minimale dhe është aktive në natyrë. Duke përdorur spiralen L1 (me të paktën dyfishin e mbivendosjes së induktivitetit) është e mundur të rregulloni frekuencën e gjenerimit brenda ±(20 - 50)10 -6 nga vlera nominale. Induktiviteti i Katushev Ll (në μH) përcaktohet nga formula ku C1 dhe C2 janë kapacitetet e kondensatorëve në pF; f g - frekuenca në MHz.

Oriz. 30. Qarqet oshilatore me një rezonator kuarci që vepron pranë rezonancës serike:

4. PAJISJET E KONTROLLIT DISKRETE

Lëvizja e modelit mund të kontrollohet me komanda një herë (diskrete). Natyra e këtyre komandave të transmetuara nga operatori varet nga lloji i aktivizuesit në model. Në rastet kur komandat përdoren për të ndezur dhe fikur aktivizuesit, ato janë jetëshkurtër. Kur kontrolloni timonët, kohëzgjatja e komandës përcakton këndin e kërkuar të drejtimit.

11) Parametrat e qarkut paralel RC.

1. Rezistencë komplekse rrymë alternative: Z(w) UK

2. 0

Faktori i cilësisë Q

Impedanca rezonante R

L) 2

Qarku LC duhet të lidhet ndërmjet pikave të qarkut me rezistencë të lartë dalëse I k

(r j l) 1

j C;

r j l 1 j C

12) Transformator LC oshilator.

Sinjali i reagimit merret duke ndarë spiralen e reagimit.


13) Trepikësh induktiv.

Gjeneratori Hartley (induktiv me tre pika) është një gjenerator elektronik LC në të cilin është pozitiv Feedback marrë përmes një trokitjeje nga

pjesë të induktorit të një qarku paralel LC.


14) Kapacitive me tre pikë.

Gjeneratori Colpitts (kapacitiv me tre pika), i quajtur sipas shpikësit të tij Edwin Colpitts, është një nga shumë qarqet gjeneratorë elektronikë duke përdorur një kombinim të induktivitetit (L) me kapacitetin (C) për të përcaktuar frekuencën, i quajtur gjithashtu një oshilator LC. Një nga karakteristikat kryesore të këtij lloji të gjeneratorit është thjeshtësia e tij (vetëm një induktor nevojitet pa trokitje).

Tensioni i reagimit hiqet nga ndarësi i tensionit kapacitiv.

15) Oscilatorë kristal.

Oscilatorë kristal. Lëkundjet e kuarcit e marrin emrin e tyre nga kristali i kuarcit që përdoret në gjenerator në vend të një qarku oscilues. Faktori i cilësisë së qarkut lëkundës të kuarcit dhe qëndrueshmëria e tij janë aq të larta sa është thjesht e pamundur të arrihen vlera të tilla në qarqet e gjeneratorëve të tipit LC ose RC. Për shembull, qëndrueshmëria e frekuencës së oshilatorëve LC është rreth 0,1%, oshilatorëve LC janë rreth 0,01%, dhe një oshilator kristal ka një paqëndrueshmëri frekuence prej 10-4 deri në 10-5%.

Qarku ekuivalent i kuarcit.

Ris - rezistenca e humbjes, Sys - kapaciteti i serisë, Spr - kapaciteti paralel. L – induktiviteti ekuivalent. Një qark i tillë ka dy frekuenca rezonante: rezonanca e tensionit LC është 1/2 dhe rezonanca e rrymës LC pr 1/2, dhe

etj. Këto frekuenca rezonante janë shumë afër njëra-tjetrës dhe ndryshojnë vetëm me rreth 1%. Si rezultat, përgjigja e frekuencës së qarkut të kuarcit ka një kulm shumë të mprehtë dhe një faktor cilësor të lartë.

Analog i një trepikësh induktiv.

Për të parandaluar që amplifikuesi të zvogëlojë faktorin e cilësisë së kuarcit, përdoren transistorë me efekt në terren.

Në këtë qark, kuarci është i lidhur midis kullimit dhe portës së transistorit me efekt në terren VT, d.m.th., në një qark reagimi negativ. Megjithatë, në frekuencën e rezonancës, kuarci prezanton një zhvendosje fazore shtesë prej 180°, duke bërë që reagimet të bëhen pozitive.

Analog i një trepikësh kapacitiv. Në këtë skemë, për të lehtësuar

ngacmimi, një ndarës kapacitiv përdoret në elementët C 1

19) Gjenerator me urën e Vjenës.

20) Gjenerator me urë të dyfishtë T.