УСЛОВИЯ САМОВОЗБУЖДЕНИЯ АВТОГЕНЕРАТОРОВ
На рис. 1 приведена структурная схема автогенератора, который состоит из усилителя с коэффициентом усиления К и звена положительной обратной связи с коэффициентом обратной связи b. Коэффициенты усиления усилителя и обратной связи являются комплексными числами, зависящими от частоты. В качестве усилителя в автогенераторах могут применяться различные усилители: на транзисторах, интегральных микросхемах и др. Звеном обратной связи являются частотно-зависимые цепи: LC- контуры и RC- четырехполюсники.
Если считать, что напряжения ubx и uвых близки к синусоидальным то стационарный устойчивый режим в автогенераторе, при котором амплитуды Ubxm и Ubыxm имеют неизменные значения, будет возможен только при выполнении условия, называемого условием самовозбуждения.
К·b = 1; (1)
это равенство следует из соотношений Ubx = b·Ubыx, Ubыx = К·Ubx, следовательно,
Ubыx = b·К·Ubыx . (2)
Выражение (1) можно представить в виде
Ке jφ·b е jψ = 1, (3)
где К и b — модули коэффициентов усиления и передачи соответственно усилителя и звена обратной связи; j и y — аргументы этих коэффициентов.
Равенство (3) выполняется при следующих условиях:
К·b = 1, (4)
φ + ψ = 2πn, где n = 0, 1, 2 …, (5)
или
φ = –ψ + 2πn.
Рис. 1. Структурная схема автогенератора
Равенство (4) называется условием баланса амплитуд, а равенство (5) — условием баланса фаз. Условие баланса фаз означает, что в стационарном режиме сумма фазовых сдвигов выходных напряжений усилителя и звена обратной связи в "автогенераторе равна нулю или целому числу 2p, что свидетельствует о наличии в рассматриваемом устройстве положительной обратной связи. Условие баланса амплитуд соответствует тому, что потери энергии в автогенераторе восполняются звеном положительной обратной связи от источника питания автогенератора. Для получения стационарных устойчивых колебаний в автогенераторе условие (4) должно удовлетворять соотношению
Кb ≥ 1. (6)
Дата добавления: 2015-05-19; просмотров: 1966;