Генераторы

Генераторы предназначены для получения токов несущих, контрольных, контрольно-измерительных и вызывных частот. Генераторы, которые используются в действующей многоканальной аппаратуре, выполнены как на лампах, так и на транзисторах.
В современных многоканальных системах управления требуется большое количество несущих и контрольных частот. Для получения такого количества частот применяют гармонический генератор, который образует гармоники, кратные основной частоте колебания. Для систем уплотнения цепей большой протяженности принята основная (опорная) частота 4 кГц, а небольшой протяженности — 8 кГц.
Для получения несущих и контрольных частот, кратных основной частоте колебания (4 кГц), применяют унифицированное генераторное оборудование на основе задающего Генератора (автогенератора), стабилизированного по частоте 128 кГц кварцевым резонатором.
Основными требованиями, предъявляемыми к автогенераторам, являются: высокая стабильность частоты и постоянство выходного уровня.
Автогенератор. Автогенератор представляет собой замкнутую систему; которая при включении источников тока само возбуждается и генерирует колебания с заданной частотой и постоянной амплитудой. Такой замкнутой системой является любой усилитель, у которого вход и выход соединяются через пассивный четырехполюсник.
Усилительный элемент в замкнутой цепи обратной связи автогенератора должен компенсировать затухание, вносимое в основном пассивным четырехполюсником с коэффициентом передачи р. При выполнении определенных фазовых соотношений частоты в цепи обратной связи система само возбудится и будет непрерывно генерировать. Частота генерации зависит в основном от
значений параметров четырехполюсника обратной связи. Только при условии положительной обратной связи в замкнутой цепи усилительного элемента устанавливаются незатухающие колебания.
Автогенераторы в зависимости от схемы цепи обратной .связи подразделяются на:
LC-генераторы основных колебаний, в цепи .обратной связи которых включены колебательные контуры LC;
С-генераторы основных колебаний, в цепи обратной связи которых включены резисторы и конденсаторы.
В аппаратуре уплотнения цепей связи чаще применяют LC-генераторы. Частота колебаний в контуре зависит от значений индуктивности L и емкости С и определяется формулой где L — индуктивность, Г; С — емкость, Ф.
Частота, генерируемая автогенератором LC, не совпадает с собственной резонансной частотой колебательного контура, так как частота генерации зависит также от параметров триода. Постоянство генерируемой частоты определяется по нестабильности частоты колебаний и выражается формулой где / — основная частота колебаний, Гц.; Л — отклонение от основной частоты, Гц. Чем меньше у, тем более стабильна частота, отдаваемая генератором нагрузке.
В зависимости от числа каналов аппаратуры допускается различная нестабильность частоты генератора: например, нестабильность частоты задающего генератора ЗГ-128, генерирующего частоту 128 кГц, в оборудовании многоканальных систем должна быть 10~7. Следовательно, отклонение от частоты 128 кГц не должно превышать 0,025 Гц.
Постоянство частоты достигается правильным конструированием, применением стабилизированных источников питания, а также введением в схемы стабилизирующих элементов сопротивлений и удлинителей. Высоко стабилизированная частота колебаний обеспечивается кварцевым резонатором, который включается в цепь положительной обратной связи автогенератора; собственную частоту кварцевого резонатора поддерживают весьма стабильной.
Кварцевый резонатор представляет собой пластинку, обладающую пьезоэлектрическим эффектом.
Кварцевый резонатор можно представить в виде двухполюсника. Он обладает очень высокой добротностью Q=R и очень малыми активными потерями RK. По сравнению с обычным колебательным контуром LC добротность кварцевого резонатора больше примерно в 200 раз. Недостатком кварцевого резонатора является сильная зависимость от изменении окружающей температуры, что приводит к изменению геометрических размеров пластинки и, следовательно, к изменению точек резонанса. Для устранения этого влияния обычно кварцевый резонатор помещают в стеклянный баллон и в термостат, внутри которого поддерживается постоянная температура. Для целей стабилизации частоты автогенератора желательно использовать резонансную частоту, которая определяется только параметрами кварцевой пластинки, тогда как зависит еще от электрической емкости кварцедержателя.
Упрощенная схема автогенератора с кварцевой стабилизацией частоты показана на рис. 133. Здесь колебательный контур настроен в резонанс на первую частоту кварцевого резонатора КВ. На этой частоте сопротивление кварцевого резонатора очень мало и, следовательно, в цепи положительной обратной связи автогенератора затухание будет незначительным. Поэтому схема легко само возбудится на частоте и будет продолжать генерировать только на ней.
В системах уплотнения, работающих по принципу «без несущей», важной задачей является длительное сохранение точного совпадения несущих частот на передающей и приемной станциях. Расхождение несущих частот может привести к резкому ухудшению работы телефонных каналов, поэтому необходима синхронизация генераторов несущих частот противоположных станций.
Колебания выходного уровня генератора должны быть минимальными. Однако по разным причинам, основной из которых является нестабильность источников, питания, меняется усиление усилительного элемента автогенератора и в результате колеблется выходной уровень генератора. Стабилизация выходного уровня генератора достигается применением: полупроводниковых диодов, буферного усилителя или моста.
Схема моста применяется чаще других, так как она более простая и работает без нелинейных искажений.

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120
 

Яндекс.Метрика