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발진 생성의 일반 원리

우리는 무에서 아무것도 나오지 않는다는 것을 압니다. 자연에서 어떤 행동을 일으키기 위해서는, 예를 들어 움직임을 일으키기 위해서는 일정량의 에너지를 소비해야 합니다. 전기적 진동을 포함한 진동은 운동 유형 중 하나입니다. 그네를 휘두르려면 근육 에너지가 필요하고, 터빈을 돌리고 산업용 주파수 전류(50Hz)를 생성하려면 댐 앞에 쌓인 증기나 물의 에너지가 필요하다. 같은 방식으로 전원 공급 장치의 에너지를 사용하면 실제로 DC 에너지를 고주파 진동 에너지로 변환하는 무선 주파수 발생기를 여기시킬 수 있습니다. 이들은 증폭되어 무선 송신기 안테나로 가져올 수 있습니다.

예를 들어, 최초의 무선 송신기에서 진동을 생성하고 증폭하는 기능은 강력한 무선 튜브(그리고 이전에는 스파크 또는 아크 갭 또는 고주파 기계)에서 만들어진 하나의 장치에 결합되었습니다. 결과적으로 상대적으로 낮은 전력(그러나 매우 안정적인)의 진동을 생성한 다음 원하는 수준으로 증폭하는 것이 더 편리한 것으로 판명되었습니다. 발진이 독립적으로 발생하는 발전기는 자기 여기 또는 자기 발진기라고하며 고주파 발진의 전력 증폭기는 종종 외부 여기가있는 발전기라고합니다.

저전력 발생기(국부 발진기)는 거의 모든 방송 및 TV 수신기에서 사용할 수 있습니다. 그들은 주파수 변환기의 일부입니다. 수신 된 주파수에서 주 증폭, 필터링 및 신호 처리가 이루어지는 소위 중간 주파수로 신호를 전송하는 장치입니다. 이러한 수신기를 수퍼헤테로다인이라고 합니다.

오실레이터는 일반적으로 증폭 소자를 포함하며, 그 출력은 피드백 회로(OS)에 의해 입력에 연결됩니다. 44.

이론: 발진기

OS 회로에 들어가는 진동의 극성은 시스템에 이미 존재하는 진동을 유지하고 진폭을 증가시키는 것과 같아야 하며 이러한 OS를 포지티브(POS)라고 합니다. 증폭 요소의 루프 전송 계수-OS 회로가 둘 이상인 경우 열 변동조차도 발진기에 발진을 일으키기에 충분합니다. 예를 들어 진폭이 증폭 요소에서 제한될 때까지 게인을 줄이는 일부 제한 메커니즘이 활성화될 때까지 진폭이 증가합니다.

이완제너레이터

발진기에 광대역 증폭기와 OS 회로를 사용하면(광대역이란 가장 낮은 주파수에서 아주 높은 주파수까지 넓은 주파수 대역을 전송하는 것을 의미) 완화 발진기를 얻을 수 있습니다. 증폭 요소가 포화 (제한) 모드에 있기 때문에 자체 여기 과정이 너무 빨리 발생하여 진동의 한주기 (기간)도 통과 할 시간이 없습니다. 그 후 장치는 원래 상태로 돌아가려면 일정 시간 동안 "휴식"(휴식-휴식)해야하며 그 후에 프로세스가 반복됩니다.

이완 생성기는 비정현파 진동을 생성합니다. 이를 기반으로 직사각형, 삼각형 또는 특수한 모양의 다른 전압의 짧은 펄스 생성기가 생성됩니다. 예를 들어 TV에서 스윕 전압을 생성하는 데 사용됩니다. 대부분의 경우 이완 발생기에는 인덕터가 없으며 (예외는 차단 발생기의 변압기) 발진 주파수 또는주기는 저항을 통한 커패시터의 충전 방전 기간, 즉 시간 상수에 의해 결정됩니다. RC 회로(t = RC).

가장 간단한 이완 발진기 중 하나는 일반적으로 슈미트 트리거(그림 45, a)에서 수행됩니다. 이 장치는 출력 전압이 높음(예: 5V) 및 낮음(3V)의 두 가지 값을 취할 수 있습니다. 트리거 입력의 전압이 증가하면 특정 값(예: 2V)에서 출력 전압이 낮아지고 입력 전압이 다른 임계값(예: XNUMXV) 아래로 떨어지면 높아집니다. 따라서 슈미트 트리거의 전송 특성은 사각형 히스테리시스 루프의 형태를 가지며 기호에 그림으로 표시됩니다. 출력 전압이 반전된다는 사실, 즉 입력에 대해 반대 극성을 갖는다는 사실은 마이크로 회로의 출력 핀에 원으로 표시됩니다. 기성품 슈미트 트리거는 업계에서 생산되는 다양한 디지털 마이크로 회로 시리즈에서 사용할 수 있습니다.

이론: 발진기

이 생성기는 다음과 같이 작동합니다. 켜진 후 커패시터 C1이 방전되고 출력 DD1의 전압이 높습니다. 커패시터 C1은 저항 R1을 통해 충전을 시작하고 잠시 후 커패시터 양단의 전압이 상위 트리거 스위칭 임계값(3V)에 도달합니다. 출력 전압이 갑자기 2으로 떨어지고 커패시터가 동일한 저항을 통해 방전되기 시작합니다. 전압이 더 낮은 스위칭 임계값(45V)으로 떨어지면 출력 전압이 점프합니다. 이 프로세스는 주기적으로 반복되며 자체 진동이 발생합니다. 커패시터의 전압 모양은 삼각형에 가깝고(그림 45,b) 발전기 출력에서는 직사각형입니다(그림 XNUMX,c).

이산 요소로 만들어진 널리 사용되는 또 다른 이완 발진기 인 멀티 바이브레이터를 고려해 봅시다 (그림 46).

이론: 발진기

실제로 이것은 디커플링 커패시터 C1을 통해 스테이지 간 통신이 가능한 2 스테이지 트랜지스터 증폭기입니다. 커패시터 C1는 증폭기의 출력을 입력에 연결하여 OS를 생성합니다. 각 단계는 신호를 반전시키기 때문에 두 단계 후에 신호는 반전되지 않고 피드백은 양수입니다. R4 및 R2는 스테이지 부하 저항이고 R3 및 RXNUMX은 트랜지스터를 포화시키기 위해 일부 초기 베이스 전류를 설정하는 바이어스 저항입니다.

트랜지스터의 컬렉터에는 직사각형에 가까운 역상 펄스가 형성됩니다. 저항과 커패시터의 값이 같으면 펄스의 지속 시간이 동일합니다. 이러한 멀티 바이브레이터를 대칭이라고합니다. 부품의 명칭이 다르면 펄스가 비대칭이 됩니다. 한 반주기는 더 짧고 다른 반주기는 더 깁니다. 멀티바이브레이터는 비대칭이 됩니다.

이완 발진기에는 많은 회로가 있으며 펄스 기술에 관한 무선 공학 문헌에서 알 수 있습니다. 오늘날 이러한 장치는 대부분의 경우 디지털 미세 회로에서 수행되므로 더 간단하고 편리하며 신뢰할 수 있습니다.

저자: V.Polyakov, 모스크바

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