Mayer p

5. ELEKTROMOS OSCILLÁCIÓK GENERÁTORAI

1. Lineáris impulzus feszültséggenerátor. A tirisztor egy félvezetős p-n-p-n szerkezettel (három elektronhurok csatlakozással) rendelkező félvezető eszköz, amely elektromos kapu tulajdonságokkal rendelkezik. Az ellenőrizetlen tirisztor két terminállal rendelkezik (egy anód és egy katód), és dinisztor. Az ellenőrzött tirisztornak van egy harmadik terminálja --- vezérlő elektróda, és ez trinisztor.

Ábra. 1. Lineáris impulzus feszültséggenerátor.

A lineáris impulzus (fűrészfog) legegyszerűbb generátora egy tirisztorból (dinisztor vagy trinisztor), ellenállásból és kondenzátorból állítható össze (1.1. Ábra). A KN102A típusú (11 V-os nyílásoknál) típusú diódisztort, 2-5 kw ellenállást, 1 - 10 μF kapacitású kondenzátort használtunk; tápfeszültség 20 - 100 V. Ha a tirisztor zárva van, a C1 kondenzátort lassan feltölti a tápfeszültségről az R1 ellenálláson keresztül. A kondenzátor teljes feszültsége a tirisztor nyitófeszültségére nő (1.2. Ábra). Amikor a tirisztor kinyílik, az ellenállása hirtelen csökken, és a kondenzátor gyorsan átmegy. Ha az anódfeszültséget a zárófeszültségre csökkentjük, a tirisztor zárva van, ami után mindent újra megismételtünk. A töltési idő τ = RC, ezért, ahogyan az R és a C növekszik, az oszcilláció periódusa nő, az impulzusfrekvencia csökken. Amint a tápfeszültség nő, a kondenzátor feltöltődik, a generált impulzusok gyakorisága növekszik. Ha egy trinisztort használ, akkor a vezérlőelektróda potenciális pozitív hatására a nyitófeszültség csökken, a képződő impulzusok gyakorisága növekszik.

2. Relaxációs generátor fény által vezérelt. Ha egy ellenállás helyett fotorezisztort vagy termisztort használnak, a generált impulzusok frekvenciája az érzékelő megvilágításától vagy hőmérsékletétől függ.

Ábra. 2. Relaxációs generátor fény által vezérelt.

Különböző módon lehet eljárni, és dinisztor helyett trinisztort használhatunk, amelyet egy vezérlő elektród jelenléte jellemez. Amikor a vezérlőelektródon a feszültség növekszik, a tranzisztor nyitófeszültsége csökken, ami generátor létrehozásához használható, állítható frekvencia. Az 1. ábrán. A 2. ábra egy ilyen generátort ábrázol. Amikor a fényérzékelő világít, növeli a vezérlőelektród potenciálját, megnöveli a keletkező impulzusok frekvenciáját, a hangszóró által kibocsátott hangmagasság emelkedik.

3. RC generátor. A harmonikus oszcillációk legegyszerűbb generátora egy erősítő kaszkád, amelyet pozitív visszacsatolás (PIC) fed le. A PIC áramkör három fázisváltó L-alakú RC-láncból áll, amelyek mindegyike 60 fokos fáziseltolást biztosít a létrehozott frekvencián. A tranzisztort egy közös emitterrel ellátott áramkörbe bekapcsolják, 180 fokos fázissorrendet vezet be. A generátor frekvenciájú és amplitúdójú harmonikus oszcillációkat generál, amelyek teljesülnek a fázis-egyensúly és amplitúdóegyensúly.

Ábra. 3. Az RC generátor vázlatos rajza.

Ennek a sémának a alapján modulátor lehet összeállítani, amely a hordozó oszcilláció amplitúdó modulációját végzi, az információt hordozó alacsony frekvenciájú jelekkel. Ehhez a transzformátor szekunder tekercselését sorba kell kötni a feszültségforrással. Elsődleges tekercselésénél 50-200 Hz-es frekvenciájú hanggenerátoron oszcillációt kell alkalmazni. Mivel a generátor által generált oszcillációs amplitúdó arányos a tápfeszültséggel, amplitúdómodulált jel jelenik meg a készülék kimenetén (3. Megmutatható, hogy a modulációs mélység függ a moduláló oszcillációk amplitúdójától; mi történik, ha megváltoztatja a frekvenciáját.

Ábra. 3. Oszcillogramok a modulátor kimenetéből.

Ábra. 4. Szimmetrikus multivibrator.

Az áramkörben (4. ábra) a közvetlen pólusú tranzisztorokat (p-n-p típusú) használják, amelyek akkor nyílnak meg, amikor negatív potenciált alkalmaznak az alapra az emitterhez viszonyítva. Legyen a tranzisztor VT1 nyitva, amikor be van kapcsolva, a C1 kondenzátor bal oldala a közös vezetékhez van csatlakoztatva, R2-en keresztül tölt. A VT2 tranzisztor bázisának potenciálja fokozatosan csökken, egy idő után a VT2 kinyílik, és a megfelelő C2 lemez csatlakozik a közöshez. Ez a VT1 bázis potenciáljának növekedéséhez vezet, és bezáródik. A C2 kondenzátor az R3-on keresztül töltődik, a VT1 bázispotenciál csökken. Egy idő után megnyílik a VT1, ami VT2 zárást eredményez stb. Ennek eredményeként a multivibrator négyszögű impulzusokat generál. Minél alacsonyabb a kondenzátor C1, C2 kapacitása és az R2, R3 ellenállások ellenállása, annál gyorsabban töltik fel a kondenzátorokat, és annál nagyobb a generált impulzusok frekvenciája.

Ábra. 4. A feszültség oszcillogramjai a multivibrator kimenetében.

Ha pozitív (negatív) potenciált alkalmazunk a tranzisztor VT2 alapjára, akkor a VT2 folyamatosan nyitva marad (zárt), az impulzusok generálása leáll. A C3 kondenzátor csak átveszi a jel változó összetevőjét.

5. Kiegyensúlyozatlan multivibrator. A kiegyensúlyozatlan multivibrator (5. ábra) két tranzisztorból álló erősítőfokozatot tartalmaz, amelynek kimenete (a tranzisztor VT2 kollektorja) a C1 kondenzátoron keresztül a bemenetre (a tranzisztor VT1 alapja) van csatlakoztatva. A hangszórót terhelésként használják. A közvetlen vezetőképességű (p-n-p típusú) VT1 tranzisztort akkor nyitja meg, amikor az emitterre potenciálisan negatív a bázisra. A VT2 fordított tranzisztort (n-p-n típusú) akkor nyitja meg, ha egy potenciál a bázisra kerül.

Ábra. 5. Kiegyensúlyozatlan multivibrator.

Bekapcsolt állapotban a C1 kondenzátort a hangszóró, az R1 és R2 ellenállások (folyamatos vonal) töltik fel, az alap potenciálja csökken. Ha negatív hatás fordul elő a VT1 alapon, a VT1 tranzisztor kinyílik, a kollektor-emitter-ellenállás csökken. A tranzisztor VT2 alapja a forrás pozitív pólusához kapcsolódik, a VT2 tranzisztor is nyitva van, a kollektor áram növekszik. Ennek eredményeképpen a folyadék átáramlik a hangszórón keresztül, a C1 kondenzátor az R1, R2 ellenállásokon és a VT2 tranzisztoron keresztül szaggatódik. Az alap VT1 potenciálja nő, a VT1 tranzisztor bezáródik, ami a VT2 tranzisztort lezárja. Ezután a C1 kondenzátort újra feltöltik, majd kisütik stb. A generált impulzusok frekvenciája fordítottan arányos a kondenzátor τ = (R1 + R2) C1 töltési idejével. Amint a tápfeszültség nő, a kondenzátor feltöltődik, a generált impulzusok gyakorisága növekszik. Ha az R1 változó ellenállás vagy a C1 kapacitás ellenállása megnövekedett, az oszcillációs frekvencia csökken. A multivibrator megjelenése az 1. ábrán látható. 6. A VT1 tranzisztor helyett MP25 vagy MP21 használható.

Ábra. 6. Az aszimmetrikus multivibrator megjelenése.