Laboratorium Elektroniki cz II 8

pozwala na zastosowanie kondensatorów Ci I C₂ o większych pojemnościach, dzięki czemu zmniejsza się wpływ pojemności pasożytniczych i poprawia się stałość częstotliwości generatora, Podstawowe zależności dla generatora Clappa przedstawiono również w tablicy 4.1.

Opierając się na strukturach generatorów Colpittsa i Hartleya, można zbudować generatory o częstotliwości stabilizowanej za pomocą rezonatora kwarcowego - tzw generatory Pierce’a. W układach tych rezonator kwarcowy ma charakter reaktancji indukcyjnej, a więc w układzie Colpittsa-Pierce'a zastępuje cewkę L, a w układzie Hartleya-Pierce’a zastępuje cewkę Li. Generatory Pierce’a mają stałość częstotliwości rzędu 1CT⁴, a po umieszczeniu generatora w termostacie i przy zasilaniu napięciem stabilizowanym osiąga się stałość częstotliwości rzędu 1CT⁶ (a nawet 10'⁸).

4.2.3. Generatory RC

W generatorach RC wykorzystuje się czwórniki zawierające elementy: R i C, zapewniające selektywne sprzężenie zwrotne. Obwody RC decydują tu więc o częstotliwości drgań układu. Ważną zaletą generatorów RC jest to, że mogą one generować przebiegi o częstotliwości od ułamków Hz do kilkuset kHz. Mogą więc dostarczać napięć sinusoidalnie zmiennych w zakresie częstotliwości (poniżej 50 kHz). w których stosowanie generatorów LC jest utrudnione ze względu na konieczność stosowanych cewek indukcyjnych o dużej indukcyjności (a więc o małej dobroci i dużych wymiarach).

Generatory RC charakteryzują się zawsze małą mocą wyjściową i małą sprawnością (ze względu na to, że ich budowa opiera się na wzmacniaczach oporowych), a więc są generatorami napięciowymi. Podstawowy schemat blokowy generatora RC (rys. 4.9a) składa się ze wzmacniacza i czwórnika sprzężenia zwrotnego (złożonego z elementów RC) spełniającego warunki amplitudy i fazy. Przykładową charakterystykę amplitudowo-fazową czwórnika sprzężenia zwrotnego przedstawiono na rys. 4.9b. Dla pulsacji rezonansu pozornego co₀ transmitancja tego czwórnika wynosi

p₀ = — (aby spełniony był warunek amplitudy). Punkt charakterystyki odpowiadaja-

K„

cy pulsacji cd₀ leży na dodatniej półosi liczb rzeczywistych, a więc czwórnik sprzężenia zwrotnego wprowadza zerowe przesunięcie fazowe (T = 0). Pociąga to za sobą konieczność współpracy ze wzmacniaczem nieodwracającym fazy (tp = 0). \Masności

Mi siol

rezonansowe czwórnika są tym lepsze, im większa jest dobroć fazow^eg^jHa^u definiowana wzorem (4.10)

czyli im większa jest stromość charakterystyki fazowej czwórnika w pobliżu pulsacji

©o-

Rys. 4.9. Generator RC

Jeżeli przesunięcie fazowe wzmacniacza ulegnie zmianie o kąt dcp, to układ może nadal spełniać warunek fazy, w sytuacji gdy nastąpi zmiana pulsacji wytwarzanych drgań o wartość do taką, której odpowiada zmiana przesunięcia fazowego czwórnika o kąt dT:

dy = -d<p (4.11)

Korzystając z powyższej zależności oraz z definicji dobroci fazowej (4.10), można określić w następujący sposób względną zmianę pulsacji generowanych drgań:

^ ₌ _L._d(p (4.12)

o₀ 2Q_f

Stałość częstotliwości drgań generatora RC będzie więc tym lepsza (czyli tym mniejsza będzie względna zmiana częstotliwości generatora), im dobroć fazowa Qr będzie większa.

Czwórniki RC mają jednak małą wartość dobroci fazowej (na ogół mniejszą od jedności). Zwiększenie wartości dobroci fazowej można uzyskać w układzie, w któ-tym wykorzystuje się wzmacniacz o większej, niż to wynika z warunku amplitudy