Оқулық «Білім беруді дамытудың федералды институты»

1 2 - Т А Р А У
ӨЛШЕУ ДАБЫЛДАРЫНЫҢ ГЕНЕРАТОРЛАРЫ 
12.1. Негізгі мағлұматтар 
Өлшеу 
дабылдарының 
генераторлары 
(автогенераторлар) 
радиоэлектрондық аппаратураларды баптау және реттеуге арналған 
әртүрлі формадағы және жиіліктегі дабыл көздері болып табылады. 
Шығу дабылдарының формаларына байланысты генераторларды 
синусоидалды және релаксациялды (импульсті) тербелістер деп бөледі.
Синусоидалдық тербелістер генераторының дабыл спектрінің бір 
немесе бірнеше үйлесімділігі бар. Релаксациалық тербелістер 
генераторының 
шығу 
дабылдарында 
әртүрлі 
амплитудалы 
үйлесімділігінің кең спектрі бар. 
Жиілікті диапазон бойынша генераторлар: 
инфратөменжиілікті (0,01-20 Гц); 
төменжиілікті, немесе дыбыстық диапазон генераторлары (20-300 
000 Гц)
жоғары жиілікті генераторлар (0,3-300 МГц); 
тым жоғары жиілікті генераторлар (300 МГц жоғары) болып 
бөлінеді. 
Жеке топты кездейсоқ тербелістер генераторлары- шу 
генераторлары ұсынады. Сызықтық өзгеретін кернеулі генераторлар 
(СӨКГ) сондай-ақ релаксациялық генераторларға жататын есте сақтау 
керек. Генератордың бұл түрі ұңғы генераторы, сонымен қатар ӨҚ 
ретінде пайдаланылады.
Міндетіне, қағидасына және сызбасына байланысты жоғарыда 
көрсетілген тербелістердің кез келген генераторы (генерацияның 
параметриялық сызбасынан басқа) сызықсыз күшейткіштен, КБ оң 
тізбесінен және тұрақты тоқтың қуаттану көзінен тұрады. Шығыс 
дабылдарының формасы мен жиілігі тек генератордың өзінің 
параметрімен анықталады. 
Үйлесімді тербелістер генераторы өз құрамында міндетті түрде 
таржолақты 
тербеліс 
жүйесі 
болу 
керек. 
Релаксациялық 
генераторлардың әрекет ету қағидасы қуаттау-қуатсыздандыру немесе 
КБ 
оң 
кеңжолақты 
тізбегінде 
өтетін 
жинақтаушы-жұтушы 
құбылыстарға негізделген. 
Синусоидалдық тербелістердің өздігінен қозу шарттары мынада. 
Тербелістердің қозуы мен генерациясы үшін күшейткіштің шығысынан 
(дәлірек, тербеліс жүйесінен) энергия бөлігі бұл жағдайға 
ұйымдастырылған КБ оң тізбегі бойынша оның кірісіне беріледі.
202 

Басқа сөзбен айтқанда, бұндай құрылғы «өзін өзі қоздырады» және 
сондықтан өздігінен қоздырушы генератор деп аталады. 
Тербелістердің автогенераторда қозу механизмін қарапайым түрде 
былай ұсынуға болады.
Іске қосу кезінде автогенератордың тербеліс жүйесінде қуаттану 
көзімен, тізбектің тұйықталуымен, электр флуктуацияларымен және 
т.б. шартталған бос тербелістер пайда болады. Оң КБ болуының 
арқасында бұл бастапқы тербелістер күшейеді және амплитуда 
бойынша өседі. Бұған қоса бірінші кезеңде, әзірше амплитуда аз 
болғанда күшейткіш іс жүзінде сызықтық сипатта және автогенератор 
сызықтық жүйе ретінде қарастырылады. 
Амплитуда өсуінің энергетикалық үдерісін бір кезеңде күшейткіш
контурға 
энергияны 
оның 
осы 
уақыт 
ішінде 
контурда 
шығындалатынынан артық береді. 
Амплитуданың өсуімен жүйенің бейсызықтығы пайда бола 
бастайды (күшейткіштің вольт-амперлі сипаттамасының қисықтығы) 
және күшейткіш контурда тек тербеліс басылысы компенсацияланатын
деңгейге дейін түседі, яғни, бір кезеңде контурға күшейткіш арқылы 
берілетін энергия тербеліс контурында осы уақытта шығындалатын 
энергияға тең болады. 
Нәтижесінде 
автогенератордың 
шығыс 
тербелістерінің 
амплитудасы орнатылған деңгейге біршама жетеді және кейін іс 
жүзінде тұрақты болып кетеді, сондықтан автогенератор жұмысының 
стационарлық тәртібі туралы айтады. 
Синусоидалды тербелістер генераторын (кез келген формадағы 
және жиіліктегі тербеліс сияқты) жалпылама құрылымдық сызба 
түрінде ұсынуға болады (12.1-сурет), ол күшейткіштің кешенді 
коэффициенті К бар бейсызықты резонансты күшейткіштен және 
кернеу К
КБ
бойынша берілістің кешенді коэффициенті бар тізбектің оң 
КБ тұрады. 
Жалпылама құрылымдық сызба сипатына кешенді амплитуданың 
мына кернеулер қатысады: кіріс кернеу — и
кір
; шығыс кернеу — и
шығ
; 
кері байланыс кернеуі— U
кб
. 
12.1-сурет. Генератордың жалпылама 
құрылымдық сызбасы 
203 

Генерацияның кез келген жиілігіндегі КБ кернеуі үшін өрнекті 
мына түрде жазамыз:
U
oc
= U
В Х
= K
oc
U
вых
. 
(12.1) 
Онда шығыс кернеу U
шығ
= KU
кір
немесе мына өрнектен (12.1) 
U
шығ
= K
oc
KU
вx
. 
(12.2) 
(12.2) 
өрнегінен 
мынаны 
жорамалдаймыз: 
автогенератор 
стационарлық тәрітіпте жұмыс жасайды, шарт бойынша 
KK
oc
= 1. 
(12.3) 
Егер KK
ос
> 1, онда шығыс тербеліс амплитудасы өседі, ол 
генератордық өздігінен қозуына қажетті шарттарды анықтайды. 
Формуланы (12.3) былай құруға болады: 
(12.4) 
бұнда К(ω) = K және K
кб
(ω) = K
oc
— күшейткіш коэффициентінің шын 
мәні (КБ тізбегінсіз) және КБ оң тізбегіндегі коэффициентіне сәйкес; φ
к
(ω) = φ
к
және φ
кос 
(ω) = φ
кос
— күшейткіш арқылы енгізілген фазалық 
жылжытулар және ағымды жиілікте ю кб оң тізбегіне сәйкес. 
Формуладан (12.4) тұйық контурда тұрақты автотербелістердің 
пайда болуы үшін мына шарттарды орындау қажет екенін көрсетеді: 
1) Дұрыс КБ дабылын қамтамасыз ету: 
KK
ос
= 1, 
(12.5) 
Онда K
кб
— кері байланысы бар күшейткіштің күшейту коэффициенті; 
2) Тұйық контурда пайда болған фазаның жылжуы теңдікке жауап 
береді
φ
k
+ φ
koc
= 2πт, 
(12.6) 
бұнда т — натурал бүтін сандар 1, 2, 3 және т.б.; 
3) автотербеліс амплитудасының тұрақтылығы үшін күшейткіштің 
статикалық сипаттамасының сызықтық учаскесі мен шегі боуы тиіс. 
автогенераторда амплитуда теңгерімінің шарттарын қатынасы 
(12.5) анықтайды. Одан кері байланысты K
oc
= 1 күшейткіштің 
күшейту коэффициент генераторлық жиілікте стационарлық тәртіп 
болады деп есептейміз. 
Теңдік (12.6) фазалардың теңгерім шарттарын сипаттайды. o™
Ол стационарлық тәртіпте күшейткішпен және дұрыс кб тізбекпен 
жасалған дабылдың жиынтық фазалық жылжуы нөлге тең немесе 2п 
еселі болуы тиістігін көрсетеді. Тек фазалардың теңгерім шарты
тудырылған тербелістер жиілігін анықтауға септігін тигізеді. 
204 

Стационарлық тәртіпте жұмыс жасайтын синусоидалды тербелістер 
генераторларының сызбасында (12.5) және (12.6) қатынастары таржолақты 
тербеліс жүйесіне арналған резонансты болып табылатын белгіленген бір 
жиілікте ю орындалады. 
Үйлесімсіз тербелістер автогенераторларының жұмысы кезінде (12.5) 
және (12.6) шарттары жиіліктің кейбір жолағы үшін орындалуы тиіс. 
Синусоидалды тербелістердің генераторларында тербеліс жүйесі 
ретінде резонансты LC-контурлар (ТЖЖ –генераторарында бұл мақсат 
үшін резонаторлы жүйелер пайдаланылады) және жиілікті – тәуелді 
(фазалық) RC-тізбектер қызмет етеді. 
LC-контурлары бар синусоидалды тербеліс генераторлары LC-
генераторлары деп, RC-тізбектерімен фазаланатын RC-генераторлар деп 
аталады. LC-генераторлары тым жоғары жиілікті (100 кГц астам),
тербелістерді өндіреді, ал RC- генераторлар төмен жиілікті синусоидалды 
тербелістерді жасауға қолданылады (бір герцтен он килогерцке дейін). 

жүктеу/скачать 6.25 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: