АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Колебательный контур

Читайте также:
  1. Вопрос№22 Колебательный контур. Энергия колебательного контура
  2. За описом визначити країну та підписати на контурній карті. (12 балів)
  3. Идеальный контур как модель реального колебательного контура
  4. Индуктивность контура. Самоиндукция. Взаимная индукция.
  5. Ко(8)к:контур индуктивтілігі
  6. Колебания электромагнитного поля в LC-контуре
  7. Колебания электромагнитного поля в RLC-контуре
  8. Колебательный контур. Свободные электромагнитные колебания.
  9. Контур с током в магнитном поле
  10. Контуры, предметы и методики оценки эффективности социальной работы
  11. Магнитный поток через контур равен нулю,если контур распологается параллельно магнитному полю.

Колебательным контуром называется замкнутая электрическая цепь, состоящая из индуктивности L и емкости С. Контур - идеальный, если в нем отсутствуют потери энергии, но в реальном контуре кроме индуктивности и емкости имеется активное сопротивление R, которое распределено в катушке индуктивности, в соединительных проводах и диэлектрике конденсатора и вызывает потери энергии в контуре.

Свободными колебаниями в контуре называются колебания, возникающие в нем за счет энергии, первоначально накопленной в электрическом поле конденсатора либо в магнитном поле катушки. В идеальном контуре свободные колебания являются незатухающими, т. е. могут продолжаться бесконечно долгое время.

 

Рис.5.1.Схема колебательного контура(а) и графики тока и напряжения в идеальном контуре (б)

 

Колебательный контур, близкий по своим свойствам к идеальному, можно получить, замкнув в контуре на рис.5.1, а, ключ К. Если переключатель S поставить в положение 1,то конденсатор С зарядится от источ-ника питания до напряжения Е0.

При переводе переключателя в положение 2 конденсатор С начнет разряжаться через катушку L. Ток возрастёт и энергия перейдёт в энергию магнит­ного поля катушки. Когда конденсатор полностью разрядится, напряжение на его обкладках исчезнет, а ток в контуре будет максимальным. Из-за отсутствия силы, поддерживающей ток, он уменьшится. При этом увеличится ЭДС самоиндукции обратной полярности и конденсатор зарядится с новой полярностью. Роль источника в это время выполняет катушка. По мере зарядки конденсатора напряжение на его обкладках возрастет, а ток в контуре уменьшится. После оконча­ния зарядки конденсатор начнет разряжаться через катушку, и процесс по­вторится. На рис. 5.1,бпоказаны графики изме­нения напряжения и тока в идеальном контуре.

 

5.2. Генераторы типа

Любой автогенератор L C-типа состоит из колеба­тельного контура, в котором возбуждаются незату­хающие колебания требуемой частоты; источника электрической энергии, за счет которого в контуре поддерживаются незатухающие колебания; транзис­тора, посредством которого регулируется подача энергии от источника в контур; элемента обратной связи, обеспечивающего передачу переменного напря­жения необходимой величины из выходной цепи во входную для поддержания незатухающих колебаний в колебательном контуре.

 

Рис.5.2.Схема автогенератора L C-типа с трансформаторной связью

 

Колебательный контур состоит из индуктивной катушки L K и конденсатора С к. Источ­ник энергии - источник постоянного напря­жения Е к, отдающий часть энергии в контур в моменты, когда в его внешней це­пи из колеб. контура и парал­лельно соединенного транзистора, проходит ток. Регулятором служит транзистор, цепью обрат­ной связи — катушка L б.

При включении источника питания в коллектор­ной цепи транзистора возникает ток коллектора, заряжающий конденсатор колебательного кон­тура. После зарядки конденсатор разряжается на катушке L к и в контуре возникают свободные колебания с частотой f 0 = , которые индуцируют в катушке связи L 6переменное напряже­ние с частотой, с которой происходят колебания в контуре, что вызывает пульсацию тока коллектора. Переменная составляю­щая этого тока восполняет потери энергии в контуре, создавая в нем переменное напряжение. Повышение напряжения на контуре увеличивает напряжение на катушке обратной связи L 6, которое увеличивает амплитуду переменной составляющей коллектор­ного тока, и т. д. В установившемся режиме рост тока в контуре ограничивается сопротивлением потерь, а также затуханием, вносимым в контур за счет прохождения тока по обмотке обратной связи L б. Элементы схемы R б, С б,, R э, С э предназначены для обеспечения необходимого режима работы по по­стоянному току и его термостабилизации. Дроссель L др является препятствием для переменной состав­ляющей коллекторного тока, а конденсатор С р — для его постоянной составляющей.

Незатухающие колебания в контуре автогенера­тора установятся лишь при выполнении двух основ­ных условий:

1. Условие баланса фаз - в схеме генератора должна быть установлена положительная обратная связь между выходной и входной цепями транзистора. В этом режиме обеспечивается восполнение потерь энергии в контуре. Условие выполняется, если напряжения на коллекторе и базе будут сдвинуты на 180°, т. е. находятся в противофазе, а это достигается соответ­ствующим включением концов катушек L Kи L б. При отсутствии самовозбуждения необходимо переклю­чить концы катушки Lб.

2. Условие баланса амплитуд - для возникновения автоколебательного режима необходима положительная обратная связь с выхода усилительного элемента на его вход, причем зату­хание в контуре должно компенсироваться.

 

5.3. Генераторы - т и п а

В настоящее время для решения ряда задач тре­буются низкочастотные автогенераторы синусоидаль­ных колебаний, работающие в диапазоне частот oт долей герца до сотен килогерц. Генерация таких коле­баний с помощью LC -генераторов связана с больши­ми конструктивными трудностями. В LC -генераторах при уменьшении частоты генерации необходимо уве­личивать индуктивность L K и емкость С к колебатель­ного контура, что приводит к резкому возрастанию его габаритов и массы.

Этого недостатка лишены автогенераторы RC-типа, в которых вместо колебательных контуров используют избирательные RC -фильтры. В этой схеме используется обычный резистивный усилитель. Для самовозбуждения усилителя необходимо на вход усилителя подать часть выходного напряжения, превышающего входное или равное ему по величине и совпадающее с ним по фазе.

Для обеспечения необходимого фазового сдвига применяют фазовращающие цепочки, которые имеют несколько RC звеньев и служат для поворота фазы выходного напряжения усилителя на 180°. В связи с тем что одно RC звено изменяет фазу на угол меньше 90°, минимальное число звеньев фазовращающей цепочки равно трем.

 

Рис.5.3.Схема автогенератора RC - типа с трехзвенной фазовращающей цепочкой

 

Для того чтобы частота генерируемых колеба­ний зависела, главным образом, от параметров фазо­вращающей цепочки, а амплитуда колебаний остава­лась бы стабильной в заданном диапазоне частот, уси­литель должен обладать большим коэффициентом уси­ления по току, значительным входным сопротивлени­ем и относительно малым выходным сопротивлением.

Работа автогенератора начинается с момента подачи на него напряжения Ек. Делитель напряжения Rl, R2 обеспечивает открытие транзистора VT.При этом возникает импульс коллекторного тока, с частотами, включающими в себя и необходимую частоту генера­ции. Генерирование незатухающих колебаний требуе­мой частоты осуществляется за счет обеспечения фазовых и амплитудных условий самовозбуждения. Обеспечение фазовых условий достигается подбором соответствующих резисторов и конденсаторов, что дает фазовый сдвиг в 180° между напряжениями на коллекторе и базе. Для выполнения амплитудного условия коэффи­циент обратной связи должен быть равен β≈1 / h 21э,где h 21э — коэффициент передачи тока транзистора, включенного по схеме с ОЭ.


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 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.003 сек.)