9. GENERATORY
Generatory są układami wytwarzającymi (generującymi) zmienne
sygnały elektryczne.
Każdy generator jest przetwornicą  czerpie energię jedynie z
zasilacza napięcia (prądu) stałego i przemienią ją w energię napięcia
(prądu) zmiennego o określonym kształcie.
ZASILACZ
GENERATOR
WY
Pzas
-
SWY
Generatory przebiegów
sinusoidalnych
t
SWY
Generatory przebiegów
t
odkształconych
SWY
t
SWY
Generatory
impulsów
t
Ze względu na rozwiązania układowe i sposób pracy elementu
aktywnego wyróżnia się:
·ð generatory sprzężeniowe , w których element aktywny objÄ™ty jest pÄ™tlÄ…
dodatniego sprzężenia zwrotnego;
·ð generatory dwójnikowe , w których stosuje siÄ™ element o ujemnej
rezystancji dynamicznej;
aby odtłumić obwód generacyjny
Ze względu na rodzaj wykorzystywanych elementów w obwodzie
generacyjnym wyróżnia się:
·ð generatory LC
·ð generatory ze stabilizacjÄ… piezoelektrycznÄ…
·ð generatory RC
- 1 -
+
9.1. WARUNKI GENERACJI DRGAC

Transmitancja (napięciowa):
KF
wzmacniacza
UCC UWY
jjðK
Wzmacniacz
K =ð K e
K
WY
czwórnika sprzężenia zwrotnego
jjðbð
bð =ð bð e
bð
Transmitancja układu ze sprzężeniem zwrotnym
K
UWY
K =ð
=ð (9.1)
F
1-ð bð K
UCC
Układ staje się niestabilny gdy
1-ð bð K =ð 0
(9.2)
czyli warunek generacji
j(ðjðK +ðjðbð )ð
bð K =ð1
Þð K bð e =ð 1 (9.3)
Zatem układ może wytwarzać drgania tylko wówczas gdy:
wzmacniacz kompensuje
·ð warunek amplitudy
K bð =ð 1
działania tłumiące
czwórnika sprzężenia
(9.4)
zwrotnego
suma przesunięć fazowych
·ð warunek fazy
jðK +ðjðbð =ð 0 +ð 2npð
wzmacniacza czwórnika
sprzężenia zwrotnego
(9.5)
wynosi zero lub
wielokrotność 2pð
UWAGA!
Częstotliwość generowanego sygnału zależy głównie od
elementów sprzężenia zwrotnego, natomiast
amplituda sygnału od wzmocnienia wzmacniacza
- 2 -
9.2. GENERATORY PRZEBIEGÓW
SINUSOIDALNYCH
9.2.1. GENERATORY LC
Założenie: rozpatrujemy wzmacniacz w układzie WE(OE) z napięciowo-
równoległym sprzężeniem zwrotnym.
Pamiętamy, że wzmacniacz wprowadza
UWY
K
przesunięcie fazy sygnału o 1800, zatem
UWZ
jðK =ð pð
bð
Czyli czwórnik sprzężenia zwrotnego, aby spełnić warunek fazy, MUSI
fazÄ™ generowanego sygnaÅ‚u przesuwać o pð lub -pð
wymaganie to realizuje równoległy obwód rezonansowy o dzielonych
reaktancjach (typu pð)
X1, X2, X12  reaktancje
X12
Z1 =ð j X1
X12 =ð X1 +ð X2 Z =ð j X2
UWZ X1 X2 UWY
2
Z12 =ð j X12
Transmitancję czwórnika sprzężenia zwrotnego
Z1 jX1
UWZ jX1
bð =ð =ð
=ð =ð (9.6)
Z1 +ð Z12 jX2 +ð jX12
UWY jX1 +ð jX12
- 3 -
·ð generator HARTLEYA
Gdy: X1, X2, majÄ… charakter indukcyjny to:
X12  pojemnościowy
jX1
bð =ð
dzielona indukcyjność
jX1 -ð jX12
jX1
=ð
jX1 -ð j(ðX1 +ð X2)ð
X12
jX1 X1 jpð
=ð =ð e
UWZ UWY
X1 X2
-ð jX2 X2
jðK =ð pð
Zatem
Warunek X12 =ð X1 +ð X2 jest
warunkiem wyróżnienia pewnej
K UWY
częstotliwości zwanej
częstotliwością generacji:
C12
1
f0 =ð
L1 L2
2pð (ðL1 +ð L2)ðC12
(9.7)
+UCC
Wartość sygnału sprzężenia
LC
zwrotnego wynika z relacji L1/L2 i
R1
musi być tak dobrana, aby przy danym
wzmocnieniu był spełniony warunek
WY
CC
amplitudy (zal. 9.4).
Kondensator CC odcina składową
CB
stałą prądu kolektora od układu
R2
rezonansowego. Indukcyjność LC
RE CE L
2
przepuszcza stałą składową prądu, lecz
blokuje przedostanie się sygnału
C12
zmiennego z WY generatora do układu
L zasilania.
1
- 4 -
·ð generator COLPITTSA
Gdy: X1, X2, majÄ… charakter poj. to:
X12  indukcyjny
-ð jX1
bð =ð
dzielona pojemność
-ð jX1 +ð jX12
-ð jX1
=ð
-ð jX1 +ð j(ðX1 +ð X2)ð
X12
-ð jX1 X1 j(ð-ðpð )ð
=ð =ð e
UWZ UWY
X1 X2
jX2 X2
jðK =ð -ðpð
Zatem
Częstotliwość generacji:
K UWY
1
f0 =ð
C1C2
2pð L12
L12
C1 +ð C2
C1 C2
(9.8)
+UCC
LC
R1
Wartość sygnału sprzężenia
WY
CC
zwrotnego wynika z relacji C1/C2 i
CB
musi być tak dobrana, aby przy danym
wzmocnieniu był spełniony warunek
R2
RE CE C amplitudy (zal. 9.4).
2
L12
C
1
- 5 -
9.2.2. GENERATOR KWARCOWY (Pierce a)
X1, X2, mają charakter pojemnościowy Rezonator kwarcowy
X12  charakter indukcyjny
rezonator kwarcowy
CS LS RS
CO
X12
X
UWZ UWY
R
X1 X2
Częstotliwości rezonansu równoległego
X
1
fR =ð
CS CO
f
2pð LS
CS +ð CO
fR
(9.9)
+UCC
LC
Dzielnik pojemnościowy C1 i C2
R1 jest dobrany tak, aby jego pojemność
zastępcza była równa żądanej
pojemności dołączonej równolegle do
WY
CC
rezonatora (od niej zależy
częstotliwość rezonansu równoległego
zal.Wartość sygnału sprzężenia
9.9)
R2
RE CE C zwrotnego wynika z relacji C1/C2 i
2
musi być tak dobrana, aby przy danym
wzmocnieniu był spełniony warunek
amplitudy (zal. 9.4).
C
1
- 6 -