4 (2181)

a z warunku amplitudy otrzymujemy warunek na wzmocnienie . Jhzystora

^Ct

Pfi-pr    (3.13)

Opisane tu podstawowe generatory LC są stosowane jako źródła napięcia przemiennego o zakresie przestrajania wynoszącym przeciętnie f lf^ = 3. Regulację częstotliwości generatora uzyskuje się poprzez dobór wartości elementów obwodu rezonansowego. W generatorze Meissnera strojenie odbywa się przez zmianę pojemności, ponieważ zmiana indukcyjności samego obwodu rezonansowego nie jest możliwa, podobnie jak w generatorze Hartleya, w którym występuje obwód rezonansowy z dzieloną indukcyjnością. Dodatkowym utrudnieniem jest konieczność izolowania od masy obu okładek kondensatora C.

W generatorze Colpittsa strojenie odbywa się najczęściej za pomocą podwójnego kondensatora strojeniowego, którego jedną sekcję stanowi kondensator C,, a drugą kondensator C₂. Ułatwieniem konstrukcyjnym jest uziemienie połączeń tych kondensatorów. Powinny być one tak zaprojektowane, aby w całym zakresie przestrajania zachować stałą wartość stosunku C₂/Cj. Niestabilność częstotliwości drgań tych generatorów jest spowodowana zmianami temperatury, napięć zasilających, parametrów elementów aktywnych (tranzystorów) i pasywnych (elementów LC) obwodu rezonansowego i jest rzędu (A///)/l°C = (10'⁴^5- 1(T⁵). W wielu przypadkach niestabilność ta jest zbyt duża i zmusza do stosowania specjalnych zabiegów, takich jak umieszczanie generatorów w termostacie, stosowanie kompensacji wpływu tern peratury na elementy pasywne przez odpowiedni dobór ich współczynników cieplnych i stabilizację napięć zasilających. Sposoby te zapewniają zmniejszenie niestabilności przestrajanych generatorów. W przypadkach generacji napięć bardzo stabilnych o stałej częstotliwości stosujemy specjalne generatory LC lub generatory kwarcowe.

3.2.6. Generatory LC o zwiększonej stabilności częstotliwości

Podstawowym generatorem o zwiększonej stabilności częstotliwości jest generator Clappa przedstawiony na rys. 3.6. Jest to zmodyfikowany generator Colpittsa.

a)    b)

Rys. 3.6. Generator Clappa: a) schemat podstawowy, b) układ praktyczny [1]

Częstotliwość drgań j.A określona przez obwód szeregowy LC i wyrażona wzorem (3.14)

gdzie

(3.15)

3.2.7. Generatory kwarcowe

W generatorach dużej częstotliwości z elektromechaniczną stabilizacją częstotliwości wykorzystuje się zjawisko rezonansu w płytce kwarcowej. Odpowiednio uformowana przez cięcie i szlifowanie oraz napylona srebrem w celu uzyskania elektrycznych wyprowadzeń płytka, stanowi doskonały element stabilizacyjny. Częstotliwość drgań własnych jest zależna od wymiarów geometrycznych i w niewielkim stopniu od temperatury, przy czym wpływ tej ostatniej uzależniony jest od kąta cięcia kryształu.

ii^c»

Na rys. 3.7 przedstawiono schemat zastępczy oscylatora kwarcowego. Pojemność C₀ reprezentuje pojemność oscylatora, oprawki i montażu. Elementy L, R, C stanowią elektryczne odpowiedniki parametrów mechanicznych oscylatora.

Rys. 3.7. Schemat zastępczy oscylatora kwarcowego

Drgający oscylator można porównać z elektrycznym obwodem rezonansowym, przy czym układ ten ma dwie częstotliwości rezonansowe. Częstotliwość rezonansu szeregowego odpowiada częstotliwości rezonansu mechanicznego płytki. Rezonans równoległy występuje przy nieco większej częstotliwości i zależy od wartości po jemności C_g. Częstotliwość rezonansu szeregowego f_s = 1/(2k\/LC), a równoległe

g° f_r = !/

/	.... \ CC
2 71	L--
\	c + c °)

Rezonans równoległy jest powszechnie stosowany przy generacji bardzo stabilnych drgań elektrycznych sterujących układy nadawcze oraz stanowiących źródła napięć przemiennych o częstotliwościach wzorcowych w przyrządach pomiarowych.

Rezonans szeregowy jest stosowany w układach kwarcowych filtrów jednowstę-gowych oraz w filtrach pośredniej częstotliwości odbiorników komunikacyjnych. Dobroć kwarcowego obwodu rezonansowego, charakteryzującego się dużym stosunkiem L/C, jest rzędu 10³-rl0⁸, co wpływa korzystniej na pracę generatora w porównaniu z generatorem LC. Wadą generatorów kwarcowych jest niemożność płynnej zmiany częstotliwości w zakresie szerszym niż ok. 0,2%, co można uzyskać przez dołączenie do kwarcu elementów L i C.

55