GENERATORY:

• układ elektroniczny wytwarzający (generujący) sygnał elektryczny o wartości zmieniającej się w czasie (sygnał zmienny)

• jedynym źródłem energii dla sygnału wyjściowego jest jego źródło zasilania

Podstawowe parametry :

• częstotliwość i stabilność częstotliwości w czasie

• amplituda sygnału i jej stabilność

dla sygnału sinusoidalnego:

• zniekształcenia przebiegu harmonicznego

dla sygnału prostokątnego (multiwibratory)

• nachylenie zboczy generowanych impulsów (określone czasem ich narastania i opadania)

• czas trwania impulsów

Podstawowe rozwiązania układowe generatorów:

• wykorzystanie zjawiska niestabilności wzmacniacza z dodatnim sprzężeniem zwrotnym

• wykorzystanie elementów z ujemną rezystancją (tranzystor jednozłączowy, dioda tunelowa)

• wykorzystanie zjawiska cyklicznego ładowania i rozładowania kondensatora

Generatory z dodatnią pętlą sprzężenia zwrotnego:

Muszą być spełnione następujące warunki:

• warunek fazy, czyli zgodności faz sygnałów na wejściu i wyjściu

• warunek amplitudy, tzn, takiej wartości współczynnika β, że
  Aβ=1

• w celu zapewnienia częstotliwości dla której jest spełniony warunek fazy stosowane sąw pętli sprzężenia zwrotnego obwody rezonansowe LC, przesuwniki fazy, filtry RC i rezonatory kwarcowe

• Generatory LC - częstotliwość większa od kilkudziesięciu kHza wartość L (duże wymiary cewek, duża dobroć)

Generator Colpittsa

• generator z dzieloną pojemnością:

Generator Harleya

• generator z dzieloną indukcyjnością:

Generator Meissnera

• ze sprzężeniem transformatorowym:

Generator Harleya:

w układzie WE

• Kondensator C₂ blokuje przepływ składowej stałej przez obwód rezonansowy

• Dławik Wysokiej częstotliwości przepuszcza składową stałą prądu, lecz blokuje przedostawanie się sygnału zmiennego z wyjścia generatora do obwodu zasilania
  (zwieranie sygnału przez zasilanie)

Generator Harleya: w układzie WB

Generator Colpittsa w układzie WE:

Generator Colpittsa w układzie WB:

Generator Meissnera:

Kondensator C o zmiennej pojemności umożliwia przestrajanie obwodu rezonansowego

Generatory kwarcowe:

Rezonator kwarcowy:

• podzespół piezoelektryczny, którego główną częścią jest tzw. wibrator piezoelektryczny, czyli wycięta i zaopatrzona w elektrody płytka z kryształu kwarcu (SiO₂) zdolna do drgań

Symbol graficzny:

Schemat zastępczy:

R, C i L - są odpowiednikami parametrów mechanicznych (tłumienia, masy i sprężystości

C₀ - pojemność pomiędzy elektrodami rezonatora

Zasada działania

• wykorzystanie zjawiska piezoelektrycznego, polegającego na pojawieniu się napięcia pod wpływem odkształcenia mechanicznego (oraz odkształcenia mechanicznego pod wpływem napięcia)

• pobudzenie napięciem przemiennym prowadzi do powstania drgań mechanicznych

• - gdy częstotliwość pobudzeń jest równa częstotliwości rezonansowej mechanicznej - amplituda drgań jest największa

Parametry:

• częstotliwość rezonansu szeregowego (związana bezpośrednio z rezonansem mechanicznym:
  
  
  

• częstotliwość rezonansu równoległego:

• dobroć rezonatora

• współczynnik pojemnościowy rezonatora:
  
  

• współczynnik jakości rezonatora:

Generator kwarcowy w układzie Pierce'a:

Generator wytwarza napięcie o częstotliwości rezonansu równoległego

Dzięki dużej dobroci uzyskuje się dużą stabilność częstotliwości generowanego przebiegu

Generator kwarcowy z rezonatorem pracującym w rezonansie szeregowym:

Generatory z ujemną rezystancją

- wykorzystuje się drgania własne obwodu rezonansowego LC

• rezystancja strat jest kompensowana ujemną rezystancją elementu aktywnego (np., diody tunelowej)

• gdy wartość rezystancji ujemnej spełnia warunek:
  
  

• w układzie powstają drgania niegasnące o pulsacji:

• 
  

---