Zaprojektować generator Hartley'a : fo= 10 kHz, Δf= 200 Hz, Uwy= 1 V, Robc≥ 600 Ω.

Omawiane w ćwiczeniu 7 z pierwszej części skryptu generatory drgań sinusoidalnych wykorzystywały proste czwórniki sprzęgające RC włączone bezpośrednio w obwód sprzężenia. Generatory prezentowane obecnie będą wykorzystywać obwody rezonansowe w układzie sprzężenia bądź w układach wejścia i wyjścia wzmacniacza. Parametry obwodu rezonansowego będą poprzez dobroć wpływały na stabilność drgań. Należy podkreślić, że generatory LC nie są na ogół stosowane wymiennie z omawianymi generatorami RC, co wynika z zakresu częstotliwości możliwych do wygenerowania w obu typach układów (w generatorach LC trudno jest uzyskać właściwą dobroć dla małych częstotliwości generowanych). W ćwiczeniu zostaną poruszone zagadnienia stabilizacji amplitudy i częstotliwości generowanych przebiegów.

5.2. Generatory LC, podstawowe układy pracy

Przyjmując za element wzmacniający tranzystor pracujący w układzie wspólnego emitera, należy dla zapewnienia warunków generacji odwrócić fazę napięcia w układzie sprzęgającym, dopasować przy tym poziom sygnału. Na rysunku 5.1. przedstawiono trzy podstawowe czwórniki sprzęgające zapewniające takie warunki. Pierwszy z czwórników tworzy generator Meissnera, którego schemat praktyczny i model zastępczy do obliczania warunków generacji jest przedstawiony na rysunku 5.2.

Rys. 5.1. Podstawowe czwórniki sprzęgające

Rys. 5.2. Generator Meissnera: a) układ, b) schemat zastępczy dla składowej zmiennej dla

Zgodnie z przyjętymi oznaczeniami, należy wyznaczyć:

(5.1)

Z układu równań

(5.2)

wyznaczamy

(5.3)

Podobnie z układu równań wzmacniacza tranzystorowego

(5.4)

wyznaczamy

(5.5)

Stąd warunek generacji

(5.6)

po podstawieniu za Z_L = sL + R, Z_M = sM, Z_C = 1/sC , s =j sprowadza się do

- warunku amplitudy

(5.7a)

- warunku fazy

(5.7.b)

Dokładne wyliczenie częstotliwości

(5.8)

przedstawia wpływ dobroci układu (R) na jego częstotliwość _ (odchyłkę od częstotliwości _ ).

Zastosowanie drugiego z czwórników prowadzi do generatora Hartleya, zaś trzeciego - do generatora Colpittsa, przedstawionych na rysunku 5.3. Dla generatora Hartleya można w analogiczny sposób wyznaczyć warunek amplitudy oraz częstotliwości drgań:

Rys. 5.3. Generatory sprzężeniowe: a) układ Hartleya, b) układ Colpittsa

Podobnie postępujemy dla generatora Colpittsa:

(5.10)

---