Електронний генератор

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Релаксаційний генератор коливань на операційному підсилювачі
Електронний генератор в інтегральному виконанні
Схема електронного генератора на польових транзисторах, виходи генератора — на схемі зверху
Генератори Гартлі (ліворуч) та Копітца (праворуч)
Ламповий генератор на частоту 120 МГц, 1938 рік

Електронний генератор (Електронний осцилятор; англ. Electronic oscillator) — електронний пристрій, призначений для генерації періодичних коливань електричного струму.

Періодичні коливання струму в електронному генераторі є автоколиваннями, постійність яких забезпечується джерелом напруги.

В залежності від режиму роботи активного елемента генератора (а також форми сигналу на виході генератора) розрізняють гармонічні та релаксаційні (імпульсні) генератори.

Гармонічні генератори[ред.ред. код]

Гармонічні генератори генерують сигнал синусоїдальної форми. До їх складу входять підсилювач і частотно залежний елемент — резонансний контур або частотний фільтр. Частотно залежний елемент необхідний для того, щоб підтримувати коливання на частоті найменшого або найбільшого опору елемента. Коливання відбуваються на частоті, при якій в петлі виникає додатний зворотний зв'язок.

Для отримання гармонічних коливань використовують додатний зворотний зв'язок. В основі такого генератора — підсилювач, сполучений із коливальним контуром, який відіграє роль частотного фільтру. Сигнал із виходу коливального контура подається на вхід підсилювача і знову підсилюється в ньому. Таким чином досягається стабілізація частоти і амплітуди коливань.

Переналаштування частоти відбувається зміною параметрів частотно залежного елемента — ємності, опору або індуктивності.

Релаксаційні генератори[ред.ред. код]

Релаксаційні генератори можуть генерувати сигнали пилкоподібної або трикутної форми. Вони нерідко використовуються в монолітних інтегральних схемах (ІС), і можуть забезпечити широкий діапазон частот. Виділяють три методи побудови ГКН, що найчастіше використовуються для реалізації в інтегральному виконанні:

  • Генератори з пасивним резонатором, що містять коливальну систему, кварцовий резонатор, пристрої на ПАХ, резонатори іншого роду, що визначають частоту генерованого сигналу і його стабільність;
  • Релаксаційні генератори, в яких відбувається почергове перезарядження конденсатора від джерела постійного струму між двома граничними значеннями напруги, час перезаряджання визначає частоту коливань;
  • Кільцеві генератори, що складаються з непарного числа асиметричних інверторів або парного / непарної кількості диференціальних інверторів з їх з'єднанням у кільцеву схему.

Прикладом імпульсного генератора є мультивібратор.

Історична довідка[ред.ред. код]

У 1887 Генріх Герц на основі котушки Румкорфа винайшов та побудував іскровий генератор електромагнітних хвиль.

У 1913 Александр Майснер (Німеччина) винайшов електронний генератор Майснера на ламповому каскаді зі спільним катодом із коливальним контуром у вихідному (анодному) колі з трансформаторним додатнім зворотнім зв’язком на сітку.

У 1914 Едвін Армстронг (США) запотентував електронний генератор на ламповому каскаді із спільним катодом та коливальним контуром у вхідному (сітковому) колі з трансформаторним додатнім зворотним зв’язком.

У 1915 американський інженер із Western Electric Company Ральф Гартлі[en], розробив лампову схему, відому як генератор Гартлі[en], відому ще як індуктивна триточкова схема. На відміну від схеми Мейсснера, в ній використано автотрансформаторне увімкнення контуру. Робоча частота такого генератора зазвичай вища за резонансну частоту контура.

У 1919 Едвін Колпітц[en] винайшов генератор Колпітца на електронній лампі з підключенням до коливального контуру через ємнісний подільник напруги. Схема отримала назву «ємнісна триточка».

У 1932 американець Гаррі Найквіст розробив терію стійкості підсилювачів, яка застосована для опису стійкості генераторів (Критерій стійкості Найквіста-Михайлова).

Див. також[ред.ред. код]

Джерела[ред.ред. код]


Фізика Це незавершена стаття з фізики.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.