365606129

Minos

Komponenty mechatroniczne - Podręcznik

1.2.2 Układ elektroniczny

W generatorach zawierających układ rezonansowy, składający się z cewki i kondensatora, dla podtrzymania oscylacji stosuje się wzmacniacze operacyjne lub tranzystory.

Dla wystąpienia oscylacji wymagane jest spełnienie niezależnie dwóch warunków: fazy i amplitudy. Warunek fazy wymaga, aby napięcie wyjściowe było w fazie z napięciem wejściowym. Warunek amplitudy wymaga, aby wzmacniacz całkowicie kompensował tłumienie wprowadzane przez obwód rezonansowy. W takim przypadku generator sam dostarcza na wejście sygnał podtrzymujący oscylacje. Spełnienie warunku fazy i amplitudy osiąga się przez odpowiedni podział obwodu LC lub poprzez sprzężenie transformatorowe.

Oscylacje napięcia i prądu wytwarzane są w układzie rezonansowym LC zawierającym cewkę i kondensator. Prąd doprowadzany do obwodu LC przekazuje mu część swej energii - doładowując kondensator, a tym samym podtrzymując wzbudzane w tym obwodzie oscylacje. Po ustaleniu się równowagi energii dostarczanej i traconej, amplituda prądu płynącego w obwodzie LC nie zmienia się i jego drgania stają się niegasnącymi. Przykład takiego układu generatora LC przedstawia Rys. 1.4a.

Poziom sygnału wyjściowego zależy od współczynnika dobroci Q układu rezonansowego. Mała dobroć istotnie zmniejsza sygnał wyjściowy z układu elektronicznego (rys. 1.4.b). Generatory LC są stosowane do generowania przebiegów o częstości większej od kilkudziesięciu kiloherców. Przy mniejszych częstotliwościach wymagana jest zbyt duża wartość indukcyjności L obwodu rezonansowego. Trudno wówczas uzyskać dużą dobroć obwodu, a cewki osiągają duże wymiary.

Rys. 1.4:    Układ elektroniczny: a)generator LC ze wzmacniaczem kompensującym tłumienie

w obwodzie, b) poziom sygnału wyjściowego dla różnych wartości Q

9