وصف تشغيل مولد من نوع rc. RC مولدات موجة جيبية

لا غنى عن المولدات ذات الدائرة التذبذبية كمصادر للتذبذبات الجيبية عالية التردد. إنها غير ملائمة لتوليد تذبذبات بترددات أقل من 15...20 كيلو هرتز، نظرًا لأن الدائرة التذبذبية ضخمة جدًا.

عيب آخر لمذبذبات LC منخفضة التردد هو صعوبة ضبطها في نطاق التردد. كل هذا أدى إلى الاستخدام الواسع النطاق لمولدات RC عند الترددات المذكورة أعلاه، حيث يتم استخدام مرشحات RC الكهربائية ذات التردد بدلاً من الدائرة المتذبذبة. يمكن للمولدات من هذا النوع توليد تذبذبات جيبية مستقرة إلى حد ما على نطاق ترددي واسع نسبيًا من أجزاء من الهرتز إلى مئات الكيلو هرتز. إنها صغيرة الحجم والوزن، وتتجلى مزايا مولدات RC بشكل كامل في منطقة التردد المنخفض.

4.2 رسم تخطيطي لمولد RC

يظهر هذا المخطط في الشكل. رقم 7.

الشكل رقم 7. رسم تخطيطي لمذبذب RC.

تحتوي الدائرة على مكبر للصوت 1، محمّل بمقاوم ويستقبل الطاقة من مصدر جهد ثابت 3. لإثارة مكبر الصوت ذاتيًا، أي. للحصول على تذبذبات مستمرة، من الضروري أن يطبق على مدخلاتها جزء من جهد الخرج أكبر من جهد الدخل (أو يساويه) ويكون في الطور معه. بمعنى آخر، يجب أن يكون مكبر الصوت مغطى بردود فعل إيجابية، ويجب أن تتمتع شبكة التغذية المرتدة ذات الأطراف الأربعة 2 بمعامل إرسال كافٍ. يتم حل هذه المشكلة في الحالة التي تحتوي فيها الشبكة ذات الأطراف الأربعة 2 على دائرة تحويل الطور تتكون من مقاومات ومكثفات، ويكون تحول الطور بين جهد الإدخال والإخراج 180 0.

4.3 مبدأ تشغيل دائرة تحويل الطور

الرسم البياني الذي يظهر في الشكل. رقم 8أ، موضح باستخدام الرسم البياني المتجه في الشكل. رقم 8 ب.

الشكل 8. دوائر تحويل الطور: أ - رسم تخطيطي. ب- مخطط متجه؛ ج، د - سلاسل ثلاثية الروابط

دع الجهد U1 يطبق على مدخلات دائرة RC هذه. إنه يسبب تيار I في الدائرة، مما يؤدي إلى انخفاض الجهد عبر المكثف

(حيث ω هو تردد الجهد U1) وعبر المقاوم U R = IR، وهو أيضًا جهد الخرج U2. في هذه الحالة، زاوية تحول الطور بين التيار I والجهد Uс تساوي 90 0، وبين التيار I والجهد U R – صفر. إن متجه الجهد U1 يساوي المجموع الهندسي للمتجهين U C و U R ويشكل زاوية φ مع المتجه U2. كلما كانت سعة المكثف C أصغر، كلما اقتربت الزاوية φ من 90 0.

4.4 شروط الإثارة الذاتية لمذبذب RC

أكبر زاوية φ يمكن الحصول عليها عن طريق تغيير قيم عناصر دائرة RC تقترب من 90 0. عملياً، يتم اختيار عناصر الدائرة R وC على النحو التالي. بحيث تكون الزاوية φ=600 وبالتالي، للحصول على زاوية تحول الطور φ=180 0، اللازمة لتحقيق شرط توازن الطور. مطلوب توصيل ثلاث وصلات RC على التوالي.

في التين. رقم 8 ج، د يُظهر نوعين مختلفين من دوائر تحويل الطور ثلاثية الوصلات. يتم توفير تحول الطور بين جهد الخرج والمدخل بزاوية 180 0 مع R1=R2=R3=R وC1=C2=C3=C عند الترددات: f 01 ≈ (في الدائرة في الشكل رقم 8 ج) و f 02 ≈ (في الدائرة في الشكل رقم 8 د)، حيث يتم التعبير عن R بالأوم، و C بالفاراد، و f 0 بالهرتز. قيم f 01 و f 02 هي في نفس الوقت تردد التذبذبات الذاتية.

لضمان توازن السعة، لا ينبغي أن يكون كسب مكبر الصوت K ac أقل من معامل الإرسال لدائرة التغذية المرتدة K os. =. تظهر الحسابات أنه بالنسبة للمخططات المحددة К о.с =. وبالتالي، فإن التذبذبات الذاتية في مولدات RC التي تحتوي على دوائر تحويل الطور ثلاثية الوصلات ذات وصلات متطابقة تكون ممكنة فقط في حالة استيفاء الشروط التالية:

و أوت = و 01 (أو و أوت = و 02)؛ ك لنا ≥29.

مولدات الموجة الجيبية

تكوينان معروفان جيدًا. الأول يسمى مولد جسر فيينا. تستخدم هذه الدائرة دائرتين RC، إحداهما تحتوي على مكونات RC المتسلسلة والأخرى تحتوي على مكونات RC متوازية. غالبًا ما يستخدم جسر فيينا في مولدات الإشارات الصوتية لأنه يمكن ضبطه بسهولة بواسطة مكثف متغير من قسمين أو مقياس الجهد المتغير من قسمين (والذي يمكن الوصول إليه بشكل أسهل لتوليد التردد المنخفض من المكثف المتغير المقابل).

التصميم الثاني المعروف يسمى مولد جسر T المزدوج، لأنه يستخدم دائرتين RC على شكل حرف T متصلتين على التوازي. إحدى الدوائر عبارة عن دائرة R-C-R على شكل حرف T تعمل كمرشح للتمرير المنخفض. الدائرة الثانية عبارة عن دائرة C-R-C على شكل حرف T تعمل كمرشح تمرير عالي. تشكل هذه الدوائر معًا جسرًا يتم ضبطه لتوليد التردد المطلوب.

التطور الآخر المعروف هو مذبذب تحويل الطور.

إذا تم استخدام مذبذبات RC لإنتاج موجة جيبية غير مشوهة، فإنها تتطلب عادةً نوعًا ما من أجهزة التحكم في السعة. تستخدم العديد من التصميمات ببساطة المصباح الكهربائي المتوهج أو الثرمستور في حلقة التغذية الراجعة. تستفيد هذه المولدات من حقيقة أن مقاومة خيوط التنغستن تزيد بما يتناسب مع درجة حرارتها، ويعمل الثرمستور بطريقة مماثلة. من خلال العمل بشكل جيد أسفل النقطة التي يتوهج عندها الفتيل فعليًا، فإن زيادة سعة إشارة التغذية المرتدة تزيد من تدفق التيار في الفتيل وبالتالي تزيد مقاومة الفتيل. تقلل مقاومة الفتيل المتزايدة من إشارة التغذية الراجعة، مما يحد من إشارة المذبذب إلى المنطقة الخطية.

تقوم المذبذبات الأكثر تعقيدًا بقياس مستوى الخرج واستخدامه كردود فعل للتحكم في كسب مضخم يتم التحكم فيه بالجهد داخل المذبذب.

مولدات النبض

هناك العديد من الأجهزة التي لا تتطلب مولدات RC لإنتاج موجة جيبية. المولدات الأكثر استخدامًا هي مولدات النبض المستطيلة. الهزاز المتعدد هو واحد منهم. يتم استخدام حل آخر لدائرة المولدات في الدائرة المتكاملة المتخصصة 555 مؤقت IC، المصنعة بواسطة شركة Philips. في الاتحاد السوفييتي، تم تنفيذ فكرة بناء مولد الجهد النبضي هذا في الثمانينيات من القرن الماضي في الاختراعات وفقًا لشهادتي حقوق النشر رقم 1072261 ورقم 1392617. السمة المميزة لهذه المولدات هي أنه، على عكس "555 Timer IC"، يمكن تجميعها على دوائر دقيقة قياسية. تتطلب العديد من مذبذبات RC ذات الموجة غير الجيبية دائرة RC واحدة فقط.

أنظر أيضا

• مولد الكتروني

ملحوظات

روابط

• http://www.radioland.net.ua/contentid-163.html
• http://www.ref.by/refs/69/27685/1.html مولد موجة جيبية RC موصول مع جسر فيينا
• http://www.naf-st.ru/articles/generator/rcgen/ الشكل 3 - أبسط مولد مزود بجسر فيينا

مؤسسة ويكيميديا. 2010.

• ار بي كيه المال
• ار سي ايه 1802

تعرف على ما هو "مولد RC" في القواميس الأخرى:

مولد الإشارة- مولد الإشارة هو جهاز يسمح لك باستقبال إشارة ذات طبيعة معينة (كهربائية أو صوتية أو غيرها) لها خصائص محددة (الشكل أو الطاقة أو الخصائص الإحصائية، إلخ).... ... ويكيبيديا

مولد الهباء الجوي لإطفاء الحرائق- جهاز لإنتاج رذاذ إطفاء الحريق بمعامل محدد وتوصيله إلى الغرفة المحمية. المصدر: NPB 88 2001*: منشآت إطفاء الحريق والإنذار. معايير وقواعد التصميم انظر أيضًا المصطلحات ذات الصلة: 3.4... ... كتاب مرجعي للقاموس لمصطلحات التوثيق المعياري والتقني

مولد كهرباء- معجل فان دي غراف الكهروستاتيكي، والذي يستخدم النقل الميكانيكي للشحنات الكهربائية باستخدام شريط لا نهاية له من المواد العازلة لتوليد جهد كهربائي عالي ثابت. النظير... ... مصطلحات الطاقة النووية

مولد مع جسر فيينا- (مظلل باللون الأخضر) على مضخم العمليات. R1=R2, C1=C2 مولد مع جسر فينا متنوع... ويكيبيديا

مولد ماكلارين- مولد الأرقام العشوائية الزائفة Marsagli، والذي يعتمد على مزيج من مولدين متطابقين ومصفوفة مساعدة، يتم من خلالها خلط تسلسلين تم الحصول عليهما من مولدين. كان المولد... ... ويكيبيديا

مولد كوكروفت والتون- تم استخدام مضاعف الجهد كوكروفت والسون في أول مسرعات الجسيمات، والتي استخدمت في تطوير القنبلة الذرية. هذا المضاعف، الذي صنعته شركة Philips عام 1937، موجود حاليًا في ... ... ويكيبيديا

مولد كهرباء- المصدر، الموزع؛ قضيب؛ وحدة، محفز، مرخٍ، مغناطيسي، مولد كهربائي، مازر، إيرازر قاموس المرادفات الروسية. اسم المولد عدد مرادفاته: 63 مولد ذاتي (1) ... قاموس المرادفات

مولد أرقام عشوائية زائفة- (PRNG، مولد الأرقام العشوائية الإنجليزية، PRNG) خوارزمية تولد سلسلة من الأرقام، تكون عناصرها مستقلة تقريبًا عن بعضها البعض وتخضع لتوزيع معين (عادةً ما يكون موحدًا). علوم الكمبيوتر الحديثة... ... ويكيبيديا

مولد بيرس- سميت على اسم مخترعها جورج بيرس (1872 ـ 1956). مولد بيرس هو مشتق من مولد كولبيتس. تستخدم الدائرة الحد الأدنى من المكونات: عاكس رقمي واحد، ومقاوم واحد، ومكثفان وكريستال كوارتز، والتي... ... ويكيبيديا

مولد كهرباء- (المولد اللاتيني، من جنس، جنس جنس). 1) الجد. 2) الغلايات في المحركات البخارية. 3) آلة لإنتاج التيار الكهربائي. 4) جهاز ينتج الثلج الصناعي. قاموس الكلمات الأجنبية المدرجة في اللغة الروسية. تشودينوف أ.ن ... قاموس الكلمات الأجنبية للغة الروسية

مولد مرجعي- الحزب الوطني الديمقراطي. مولد الطور المرجعي منظم الطور مولد الطور المرجعي جهاز لاستقبال الإشارة التي تحدد الموضع الزاوي للدوار. [GOST 19534 74] مولد مرجعي للطور غير مقبول وغير موصى به... ... دليل المترجم الفني

آر سي.مذبذب ذاتي مع مطابقة المرحلة ودائرة تحويل الطور

الميزة الرئيسية للمذبذبات الذاتية RC هي القدرة على توليد تذبذبات مستقرة منخفضة التردد (تصل إلى 20 كيلو هرتز). عيب هذه المولدات هو أنها ليست اقتصادية مقارنة بالمذبذبات الذاتية LC، حيث أن المذبذبات الذاتية RC تعمل في وضع الإثارة الذاتية الناعمة.

في المذبذبات الذاتية RC، يتم استخدام مرشحات RC لبناء دائرة انتقائية، وفي المذبذب الذاتي قيد النظر، يتم بناء دائرة ردود فعل إيجابية عن طريق توصيل عدة مرشحات RC بشكل تسلسلي.

دعونا نفكر في العمليات التي تحدث في مرشح RC الموضح في الشكل 16، أ. وللتوضيح، سنشرح الشرح باستخدام مخطط متجه (الشكل 16، ب). عندما يتم تطبيق الجهد Uin على المدخلات، يتدفق التيار i في الدائرة. يخلق هذا التيار انخفاضًا في الجهد عبر المكثف U C والمقاوم U R. الجهد U R هو أيضًا جهد الخرج Uout. يكون الجهد Uout في الطور مع التيار i، ويتم إزاحة الجهد U C بالنسبة إلى Uout بمقدار 90 درجة. الجهد عند دخل الدائرة يساوي المجموع الهندسي للمتجهين Uout و U C ويتوافق مع المتجه Uin. يتم إزاحة المتجهات Uin وUout في الطور بالنسبة لبعضهما البعض بزاوية j.

الشكل 16 - رسم تخطيطي لمرشح RC ومخطط متجه يشرح العمليات التي تحدث فيه.

يمكن زيادة الزاوية j عن طريق تقليل سعة المكثف. كما يتبين من الرسم البياني j<90°. Поэтому для выполнения баланса фаз необходимо последовательное включение нескольких фильтров. При этом главным условием является равенство сдвига фаз каждым из фильтров, в противном случае каждый из фильтров будет иметь свою резонансную частоту, отличную от других фильтров и колебания будут отсутствовать. На практике используют последовательное включение трех фазосдвигающих звеньев, каждое из которых дает сдвиг фазы 60°, или четырех звеньев, каждое из которых дает сдвиг фазы 45°. На рисунке 17 приведены две возможные трехзвенные фазосдвигающие цепи. Временные диаграммы напряжений на выходе каждого звена этих цепей приведены на рисунке 18.

الشكل 17 - الرسوم التخطيطية لدوائر تحويل الطور ثلاثية الوصلات

يتم تحديد تردد التذبذبات المتولدة عند استخدام هذه الدوائر من خلال التعبيرات:

للرسم البياني الموضح في الشكل 17، أ

fg=0.065/آر سي. (27)

الشكل 18 - المخططات الزمنية للجهود عند خرج وصلات دوائر تحويل الطور

للمخطط الموضح في الشكل 17، ب

fg=0.39/آر سي. (28)

حيث R = R 1 = R 2 = R 3 و C = C 1 = C 2 = C 3

وبالتالي، فإن المرشحات الموجودة في المولد المعني تؤدي عدة وظائف في وقت واحد: فهي تحدد تردد التذبذبات المتولدة، وتحدد شكل التذبذبات، وتشارك في تحقيق توازن الطور.

يظهر الشكل 19 مخطط الدائرة لمذبذب ذاتي RC مع مرحلة مطابقة ودائرة تحويل الطور.

في هذا المولد يتم تجميع مرحلة مكبر الصوت باستخدام الترانزستور VT1. حمل مكبر الصوت هو المقاوم R3. تتكون سلسلة تحويل الطور ثلاثية الوصلات من العناصر C4 C5 C6 وR4 R5 R6. هل يتم استخدام مرحلة المطابقة لمطابقة مقاومة الدخل المنخفضة للترانزستور VT1 مع مقاومة دائرة تحويل الطور؟ متابع باعث. يتم تجميع هذا الشلال على الترانزستور VT2 المتصل بدائرة مع مجمع مشترك. في حالة عدم وجود هذه السلسلة، فإن مقاومة الإدخال المنخفضة لـ VT1 ستتجاوز دائرة التغذية المرتدة وتقلل بشكل كبير من معامل التغذية المرتدة، وهذا

الشكل 19 - رسم تخطيطي لمذبذب RC مع مرحلة مطابقة ودائرة تحويل الطور

سيؤدي إلى عدم الامتثال لشرط توازن السعة. حمل تابع الباعث هو المقاوم R9. يتم توفير جهد التحيز إلى الترانزستورات بواسطة مقسمات الجهد R1 R2 و R7 R8. العناصر C1 R10 عبارة عن مرشح للطاقة. C2 C3 C7 عبارة عن مكثفات عزل. معامل التغذية المرتدة لمثل هذا المولد هو 1/29، وبالتالي، من أجل موازنة السعات، يجب أن يكون كسب مكبر الصوت Kus-29.

RC مذبذب ذاتي مع دائرة توازن الطور

في المولدات ذات العدد الزوجي من مراحل التضخيم، ليست هناك حاجة لاستخدام دوائر تحويل الطور في دائرة التغذية المرتدة الإيجابية. لعزل تذبذبات التردد المطلوب في جهد الخرج لهذه المولدات، يتم تضمين شبكة ذات أربع أطراف ذات خصائص انتقائية للتردد (دائرة توازن الطور) في دائرة التغذية المرتدة. يظهر الرسم التخطيطي لهذه الشبكة ذات الأربع أطراف في الشكل 20.

لتوليد التذبذبات، من الضروري ألا تؤدي هذه الشبكة ذات الأربع أطراف إلى تحول طور بين جهد الدخل Uin وجهد الخرج Uout، أي أن jin يجب أن يكون مساوياً لـ jout. يتم تحديد التردد الذي عنده j in = j out بواسطة التعبير

الشكل 20 - رسم تخطيطي لرباعي الأقطاب انتقائي للتردد

Fز = 1/2ص ? ر1ج1ر2ج2 (29)

من السهل اختيار R 1 =R 2 =R، C 1 =C 2 =C ثم التعبير 26 سيأخذ الشكل

Fز = 1/2ص آر سي. (30)

وفي جميع الترددات الأخرى، سيحدث إزاحة الطور، مما يعني أنه عند هذه الترددات لن يتم استيفاء شرط توازن الطور ولن تكون هناك تذبذبات في هذه الترددات.

سيكون معامل التغذية المرتدة في هذه الحالة مساوياً لـ 1/3، وبالتالي، من أجل موازنة السعات، يجب أن يكون كسب مضخم المذبذب 3 على الأقل.

يظهر الشكل 21 مخطط الدائرة لمذبذب ذاتي RC مع دائرة توازن الطور.

الشكل 21 - رسم تخطيطي لمذبذب RC مع دائرة توازن الطور

في هذا المولد، يتم تجميع مكبر الصوت على مرحلتين تضخيم مجمعتين على الترانزستورات VT1 وVT2. حمل هذه المراحل هو المقاومات R3 و R5. يتم توفير جهد التحيز للترانزستورات بواسطة تيار قاعدة ثابت من خلال المقاومات R2 و R4. تشكل العناصر C1 R1 C2 R2 دائرة توازن الطور في دائرة التغذية الراجعة الإيجابية. العناصر C4 C5 عبارة عن مكثفات عزل. عناصر مرشح الطاقة R6 C3. يتم تحقيق شرط توازن السعة في هذه الدائرة من خلال مرحلتي تضخيم، حيث يتم تحقيق كسب قدره 3 بسهولة.يتم تحقيق توازن الطور عن طريق توصيل ترانزستورين وفقًا لدائرة ذات باعث مشترك (إزاحة الطور الإجمالية في هذه الدائرة) الحالة هي 180 درجة + 180 درجة = 360 درجة).

مذبذب RC مع جسر فيينا

ميزة هذا المولد هي القدرة على تغيير تردد التذبذبات المتولدة. يظهر مخطط الدائرة الكهربائية لهذا المولد في الشكل 22.

الشكل 22 - رسم تخطيطي لمذبذب RC مع جسر فيينا

في هذا المولد، يحتوي مكبر الصوت أيضًا على مرحلتي تضخيم مجمعتين على الترانزستورات VT1 وVT2. حمل هذه المراحل هو المقاومات R4 و R9. يتم توفير جهد التحيز للمقاومات من خلال مقسمات الجهد R2 R3 و R7 R8.

يتم تغذية جهد الخرج إلى مدخل مكبر الصوت من خلال دائرة توازن الطور C1 R1 C2 R3، وهي أحد أذرع جسر فيينا، ويتكون الذراع الثاني من العناصر R6 R5. يتم توصيل الفرع الثاني بمخرج مكبر الصوت من خلال مكثف كبير C5، مما يجعل الدائرة R5 R6 لا تخلق تحولًا ملحوظًا في الطور. جنبا إلى جنب مع ردود الفعل الإيجابية، يتم تقديم ردود فعل سلبية تتكون من عناصر R5 R10 C5 R6. ردود الفعل السلبية، عن طريق تقليل الكسب، تقلل بشكل كبير من التشوهات غير الخطية للتذبذبات المتولدة. لا يؤدي تقليل الكسب إلى اختلال التوازن في السعات نظرًا لأن مكبر الصوت الحقيقي ذي المرحلتين له ربح أكبر بكثير من 3. بالإضافة إلى ذلك، توفر العناصر R5 R10 تثبيت درجة الحرارة لنقطة تشغيل الترانزستورات. يتم ضبط تردد التذبذبات المتولدة في المولد قيد النظر عن طريق الضبط المتزامن لمقاومات المقاومات R1 R3، ومع ذلك، يمكن أيضًا تنفيذها عن طريق الضبط المتزامن لسعات المكثفات C1 C2.

الأكثر انتشارًا هما نوعان من سلاسل تحويل الطور: ما يسمى بسلاسل السلم (الشكل 3، أ، ب) وجسر فيينا (الشكل 3، ج).

أرز. 3. ثلاثة وصلات آر سيالدوائر (أ، ب) ومخطط جسر فيينا (ج)

تمثل سلاسل السلم سلسلة من الاتصالات عادة مكونة من ثلاثة آر سي.الروابط، كل منها يحتوي على عناصر متطابقة ( ر 1 = ر 2 = ر 3 = ر و ج1 = ج2 = ج3 = ج ) يوفر تحول طور للإشارة بمقدار 60 درجة. ونتيجة لذلك، سيتم إزاحة جهد الخرج بالنسبة لجهد الإدخال بمقدار 180 درجة. اعتمادا على أي من عناصر السلسلة هو النهائي، يتم تسميتها إما مع - الموازي (الشكل 3،أ)، أو ر - الموازي (الشكل 3، ب). لإثارة التذبذبات، يجب أن يكون للمكبر أيضًا إزاحة طور قدرها 180 درجة، أي. يجب أن يكون مقلوبًا. يجب أن تكون دائرة السلم متصلة بالمدخل المقلوب لمكبر الصوت.

يتم تحديد تردد المولد بواسطة ثابت الوقت آر سي.السلاسل. يتم توفير تردد التذبذبات الجيبية المولدة لهذه الدوائر ر 1 = ر 2 = ر 3 = ر و ج1 = ج2 = ج3 = ج تحسب باستخدام الصيغ التالية:

للدائرة مع -موازي

للدائرة ر -موازي

لضمان توازن السعة، يجب أن يكون كسب مكبر الصوت مساوياً أو يتجاوز التوهين الناتج عن سلسلة تحويل الطور التي يتم من خلالها إمداد جهد الخرج إلى دخل مكبر الصوت. تظهر الحسابات أن التوهين بالنسبة للدوائر المذكورة أعلاه يساوي 210. وبالتالي، فإن الدوائر التي تستخدم سلاسل تحويل الطور ثلاثية الوصلات مع وصلات متطابقة يمكن أن تولد تذبذبات جيبية بتردد فقط إذا تجاوز كسب المضخم 210. جسر فيينا (سلسلة) (الشكل 3،ج) يتكون من اثنين آر سي الروابط يتكون الارتباط الأول من اتصال سلسلة رو معولها مقاومة

الرابط الثاني يتكون من اتصال متوازي للنفس ر و مع ولها مقاومة

يتم تحديد معامل النقل لرابط ردود الفعل الإيجابية من خلال التعبير

من أين بعد الاستبدال Z1 و Z2 ، سوف نجد

إذا تم استيفاء الشرط

فإن تحول الطور سيكون صفراً، و .

في هذه الحالة، يمكن تحديد تردد المولد من خلال الصيغة

وبالتالي، فإن جسر فيينا عند تردد "شبه الرنين" لا يخلق إزاحة طور وله توهين يساوي 1/3. لذلك، يجب تضمين جسر فيينا في دائرة التغذية المرتدة الإيجابية لمكبر الصوت الذي يكون كسب دائرة مفتوحة فيه نظام التشغيليجب أن يكون على الأقل 3. استخدام دوائر مكبر للصوت أحادية المرحلة في هذه الحالة أمر مستحيل. في مراحل الباعث المشترك أو المصدر المشترك، يكون تحول الطور بين إشارات الإدخال والإخراج هو 180 درجة ، مما يحول دون استخدامها، لأن وفي هذه الحالة يتم انتهاك شرط توازن الطور. الدوائر ذات المجمع المشترك أو المصدر المشترك، على الرغم من أنها لا تعكس مراحل الإشارة، إلا أن معامل كسب الجهد أقل من الوحدة، ونتيجة لذلك يكون من المستحيل تلبية شرط توازن السعة. تتميز مراحل مكبر الصوت ذات القاعدة المشتركة أو البوابة المشتركة بمقاومة منخفضة للغاية للمدخل، والتي، عند إدخال التغذية الراجعة، تقوم بتحويل خرجها، مما يقلل من معامل النقل الخاص بها. لذلك، فإن تحقيق شرط التوازن أمر صعب للغاية. ولذلك، عند بناء مولد باستخدام عناصر منفصلة، ​​يتم استخدام مكبر للصوت على مرحلتين.

أسهل طريقة لبناء مولد هي على جسر فيينا باستخدام مضخم تشغيلي. هناك سلسلة فيه نقاط البيعيمكن توصيل المولد بواسطة جسر فيينا بمدخل مباشر غير مقلوب، ويمكن ضبط الكسب المطلوب بواسطة مقسم مقاوم في الدائرة OOC، متصلاً بالإدخال المقلوب (الشكل 4).

أرز. 4. على أساس المولدات الوحدة التنظيمية

نسبة المقاومات في الدائرة أوك،ضمان تحقيق شرط توازن السعة يجب أن يفي بالعلاقة منذ ذلك الحين يكون كسب الإشارة المقدمة إلى المدخلات غير المقلوبة أكبر من نسبة المقاومات المشار إليها.

آر سي.-المولد هو مولد للتذبذبات التوافقية، حيث بدلاً من النظام التذبذبي الذي يحتوي على عناصر لو مع، يتم استخدام دائرة سعوية مقاومة ( آر سي.-الدائرة) مع انتقائية التردد.

إن استبعاد المحاثات من الدائرة يجعل من الممكن تقليل حجم ووزن المولد بشكل كبير، خاصة عند الترددات المنخفضة، حيث أنه مع انخفاض التردد، تزيد أبعاد المحاثات بشكل حاد. ميزة هامة آر سي.-المولدات مقارنة إل سي.- المولدات الكهربائية مع إمكانية تصنيعها باستخدام التكنولوجيا المتكاملة. لكن آر سي.- تتميز المولدات بانخفاض استقرار تردد الذبذبات المولدة بسبب انخفاض عامل الجودة آر سي.- الدوائر، فضلا عن ضعف شكل التذبذب بسبب سوء ترشيح التوافقيات الأعلى في طيف التذبذب الناتج.

آر سي.يمكن للمولدات أن تعمل في نطاق واسع من الترددات (من أجزاء من الهرتز إلى عشرات الميغاهيرتز)، ولكنها وجدت تطبيقًا في معدات الاتصالات وتكنولوجيا القياس بشكل رئيسي عند الترددات المنخفضة.

النظرية الأساسية آر سي.تم تطوير المولدات من قبل العلماء السوفييت V. P. Aseev، K. F. Teodorchik، E. O. Saakov، V. G. Kriksunov وآخرون.

آر سي.- يشتمل المولد عادةً على مضخم صوت عريض النطاق مصنوع من أنبوب أو ترانزستور أو دائرة متكاملة و آر سي.- دائرة تغذية مرتدة لها خصائص انتقائية وتحدد تردد التذبذب. يعوض مكبر الصوت فقدان الطاقة في العناصر السلبية ويضمن استيفاء شروط السعة للإثارة الذاتية. تضمن دائرة التغذية المرتدة استيفاء حالة الطور للإثارة الذاتية عند تردد واحد فقط. حسب نوع دائرة ردود الفعل آر سي.- ينقسم المولدون إلى مجموعتين:

مع إزاحة الطور صفر في دائرة التغذية الراجعة؛

مع تحول الطور في دائرة التغذية المرتدة بمقدار 180.

لتحسين شكل الذبذبات المتولدة في آر سي.تستخدم المولدات عناصر غير خطية، مما يحد من زيادة سعة التذبذبات. تتغير معلمات هذا العنصر اعتمادًا على سعة التذبذبات، وليس على قيمها اللحظية (الثرمستور، الذي تعتمد مقاومته على درجة التسخين بواسطة التيار الذي يمر عبره). مع هذا القيد، لا يتغير شكل التذبذبات، بل تظل متناغمة حتى في الوضع الثابت.

دعونا نفكر في كلا النوعين آر سي.-المولدات التلقائية.

مذبذب ذاتي مع إزاحة طور 180 في دائرة التغذية المرتدة.

يُطلق على هذا المولد الذاتي أيضًا اسم المولد الذاتي بسلسلة ثلاثية الروابط. آر سي..

في المخططات آر سي.- المذبذبات ذات إزاحة الطور بمقدار 180 تستخدم مكبرات الصوت في دائرة التغذية المرتدة لعكس طور جهد الدخل. يمكن لمثل هذا المضخم، على سبيل المثال، أن يكون مضخمًا تشغيليًا بمدخل مقلوب، أو مضخم أحادي المرحلة، أو مضخم متعدد المراحل بعدد فردي من المراحل المقلوبة.

لكي يتم استيفاء معادلة توازن الطور، يجب أن توفر دائرة التغذية المرتدة مرحلة التحول OS = 180.

لإثبات بنية دائرة التغذية الراجعة، قمنا بإعادة إنتاج خصائص تردد الطور للأبسط آر سي.-الروابط (الشكل 3،4).

أرز. الخيار 3 آر سي.- الرابط واستجابة المرحلة

أرز. 4 خيار آر سي.- الرابط واستجابة المرحلة

من الرسوم البيانية فمن الواضح أن واحدة من أبسط آر سي.-يقدم الرابط إزاحة طور لا تتجاوز 90. لذلك، يمكن تحقيق إزاحة طور بمقدار 180 عن طريق التوصيل المتتالي لثلاثة عناصر أساسية آر سي.-الروابط (الشكل 5).

أرز. 5 الدوائر واستجابة المرحلة من ثلاثة عناصر آر سي.-السلاسل

عناصر آر سي.- تم تصميم الدوائر بحيث تحصل على إزاحة طورية قدرها 180 عند تردد التوليد أحد الخيارات لمولد ذو دائرة ثلاثية الوصلات آر سي.هو مبين في الشكل 6

أرز. 6 مولد بسلسلة ثلاثية الوصلات آر سي.

يتكون المولد من مضخم ترانزستور مقاوم ودائرة تغذية مرتدة. ينتج مضخم أحادي الطور مع باعث مشترك إزاحة طور بين الجهد على المجمع والقاعدة K = 180. لذلك، لتحقيق توازن الطور، يجب أن توفر دائرة التغذية المرتدة OS = 180 عند تردد التذبذبات المولدة.

دعونا نحلل دائرة التغذية المرتدة، والتي سنقوم من أجلها بتجميع نظام من المعادلات باستخدام طريقة الحلقة الحالية.

وبحل النظام الناتج فيما يتعلق بمعامل التغذية المرتدة، نحصل على التعبير

ويترتب على التعبير أن تحول الطور 180 يتم الحصول عليه في الحالة عندما تكون قيمة حقيقية وسلبية، أي.

ولذلك، فإن التوليد ممكن على التردد

في هذا التردد معامل معامل التغذية المرتدة

وهذا يعني أنه لإثارة التذبذبات الذاتية، يجب أن يكون معامل المضخم أكبر من 29.

عادة ما يتم أخذ جهد الخرج للمولد من مجمع الترانزستور. للحصول على تذبذبات توافقية، يتم تضمين الثرمستور في دائرة الباعث ر T مع معامل درجة الحرارة الإيجابية للمقاومة. كلما زاد سعة التذبذب، زادت المقاومة ريزداد T ويزداد عمق ردود الفعل السلبية في مكبر الصوت للتيار المتردد ، على التوالي ، ويتناقص الكسب. عندما يحدث وضع التذبذب الثابت ( ل= 1)، يظل مكبر الصوت خطيًا ولا يحدث أي تشويه لشكل تيار المجمع.

مذبذب ذاتي مع تحول طور صفري في دائرة التغذية المرتدة.

سمة مميزة للدوائر آر سي.-المذبذبات ذات إزاحة الطور صفر في دائرة التغذية المرتدة هي استخدام مكبرات الصوت فيها التي لا تعكس طور إشارة الدخل. يمكن لمثل هذا المضخم، على سبيل المثال، أن يكون مضخمًا تشغيليًا بمدخل غير مقلوب أو مضخمًا متعدد المراحل مع عدد زوجي من المراحل المقلوبة. دعونا نفكر في بعض الخيارات الممكنة لدوائر التغذية المرتدة التي توفر إزاحة الطور صفر (الشكل 7).

أرز. 7 خيارات لدوائر التغذية المرتدة التي توفر إزاحة طور صفرية

وهي تتكون من رابطين، أحدهما يمثل آر سي-الربط مع تحول المرحلة الإيجابية، والثانية – مع تحول المرحلة السلبية. ونتيجة لإضافة استجابة الطور عند تردد معين (تردد التوليد)، يمكن الحصول على تحول طور يساوي الصفر.

من الناحية العملية، غالبًا ما يتم استخدام جسر توازن الطور، أو بعبارة أخرى جسر فيينا (الشكل 7ج)، والذي يظهر استخدامه في الرسم التخطيطي، كدائرة انتقائية ذات إزاحة طور صفرية آر سي.- مذبذب ذو إزاحة طور صفرية مصنوع على مضخم تشغيلي (الشكل 8).

أرز. 8 آر سي.- مولد مع تحول طور صفر في دائرة نظام التشغيل

في هذه الدائرة، يتم تغذية الجهد الناتج من خرج مكبر الصوت إلى دخله غير المقلوب من خلال دائرة تغذية مرتدة مكونة من عناصر جسر فيينا ر 1 ج 1 و ر 2 ج 2. دائرة مقاومة ر.ر.يشكل T ردود فعل أخرى - سلبية، والتي تم تصميمها للحد من الزيادة في سعة التذبذبات والحفاظ على شكلها التوافقي. يتم تطبيق جهد التغذية المرتدة السلبية على المدخلات المقلوبة لمكبر الصوت التشغيلي. الثرمستور ريجب أن يكون لدى T معامل درجة حرارة سلبية للمقاومة.

كسب دائرة ردود الفعل

يجب أن تكون كمية حقيقية وموجبة، وهذا ممكن إذا كانت المساواة

ومن هنا يتم تحديد تردد التذبذبات المتولدة. لو ر 1 = ر 2 =ر, ج 1 = ج 2 = ج، الذي - التي

تتطلب حالة السعة للإثارة الذاتية عند التردد 0 تحقيق عدم المساواة

إذا كانت هناك مساواة ر 1 = ر 2 = رو ج 1 = ج 2 = جيكسب ل > 3.

يمكن تغيير تردد التذبذب عن طريق تغيير المقاومات رأو قدرات المكثفات مع، المدرجة في جسر فيينا، ويتم تنظيم سعة التذبذبات عن طريق المقاومة ر.

الميزة الرئيسية آر سي.- مولدات أمامية إل سي.- المولدات هي أن الأولى أسهل في التنفيذ للترددات المنخفضة. على سبيل المثال، إذا كان في دائرة مولد مع إزاحة طور صفرية في دائرة التغذية المرتدة (الشكل 8) ر 1 = ر 2 = 1 ميغا أوم، ج 1 = ج 2 = 1 μF، ثم التردد الناتج

.

للحصول على نفس التردد إل سي.-مولد، سيكون مطلوبا الحث ل= 10 16 هان عند مع= 1 ميكروفاراد، وهو أمر يصعب تنفيذه.

في آر سي.- المولدات، من الممكن تغيير قيم المكثفات في وقت واحد مع 1 و مع 2، احصل على نطاق ضبط تردد أوسع مما هو عليه الحال في إل سي.-مولدات كهرباء. ل إل سي.-مولدات كهرباء

أما بالنسبة لل آر سي.- مولدات، مع مع 1 = مع 2

إلى العيوب آر سي.- ينبغي أن تُعزى المولدات إلى حقيقة أن تنفيذها عند الترددات العالية نسبيًا يكون أكثر صعوبة من التنفيذ إل سي.-مولدات كهرباء. في الواقع، لا يمكن تخفيض قيمة السعة إلى ما دون سعة التثبيت، ويؤدي انخفاض مقاومة المقاوم إلى انخفاض في الكسب، مما يجعل من الصعب تلبية شرط الإثارة الذاتية للسعة.

المزايا والعيوب المدرجة آر سي.- أدت المولدات إلى استخدامها في نطاق التردد المنخفض مع معامل تداخل ترددي كبير.