Генератор колебаний — это устройство или цепь, преобразующее питание постоянной мощности, такое как постоянный ток в пульсирующий ток или сигнал. Этот преобразованный сигнал может быть переменным током или пульсирующим постоянным током.
Обратите внимание на основы электричества и на приборы электроники.
Транзисторные генераторы колебаний делятся на две группы: синусоидальные генераторы колебаний и несинусоидальные генераторы колебаний.
Синусоидальные генераторы колебаний создают сигнал синусоидальной волны, а несинусоидальные генераторы создают сигнал любого другого типа, кроме синусоидальной волны. Один пример несинусоидального сигнала представляет собой прямоугольная волна.
Устройство генератора колебаний
Все генераторы колебаний (синусоидальный и несинусоидальный) содержат следующие цепи: цепь настройки, цепь усилителя и цепь обратной связи.
Цепь настройки — это цепь, в которой ток течет сначала в одном направлении, а затем в другом направлении в результате зарядки и разрядки конденсатора и расширения и сжатия магнитного поля вокруг катушки. Цепь усилителя создает выходной сигнал, который является увеличенным вариантом входного сигнала. Цепь обратной связи обеспечивает путь для того, чтобы часть выходного сигнала усилителя была возвращена, или подана обратно, на вход схемы усилителя. В случае генератора колебаний часть выходного сигнала с усилителя подается обратно на схему настройки.
Цепь настройки может состоять из различных комбинаций сопротивлений, конденсаторов и катушек. Имеется два основных типа цепей настройки: цепочки LC и цепочки RC. Цепь настройки LC состоит из катушки и конденсатора, соединенных параллельно. Цепь настройки RC состоит из сопротивления и катушки, соединенных последовательно, как показано на Рисунке 1-ЗВ.
Принцип действия генератора синусоидальных колебаний
Когда переключатель разомкнут, постоянный ток больше не подается на конденсатор, так что конденсатор начинает разряжаться. Когда это происходит, ток течет от отрицательной обкладки конденсатора через катушку обратно к другой обкладке конденсатора. Ток, проходящий через катушку, возбуждает магнитное поле вокруг катушки.
Когда конденсатор полностью разряжается, ток через колебательный контур прекращается. В этот момент магнитное поле вокруг катушки достигает максимума. Поскольку больше нет тока через катушку, магнитное поле начинает спадать. Спадающее магнитное поле ведет к тому, что заставляет течь ток, направляя конденсатор в противоположном направлении.
Когда магнитное поле вокруг катушки исчезает полностью, конденсатор снова разряжается и ток течет через катушку в обратном направлении. Ток через катушку снова возбуждает магнитное поле вокруг катушки. Когда конденсатор полностью разряжается, ток через цепь колебательного контура останавливается и магнитное поле вокруг катушки снова исчезает, заряжая конденсатор до его исходной полярности.
Только что описанная последовательность представляет собой одно полное колебание. Колебания будут продолжаться до тех пор, пока в колебательном контуре имеется энергия. Частота, или скорость колебаний в схеме колебательного контура будет зависеть от размера катушки и размера конденсатора. Частота может быть изменена путем изменения размера катушки и/или изменением размера конденсатора. Сопротивление катушки, конденсатора и в проводах, которые связывают компоненты, влияют на длительность времени, в течение которого колебания будут продолжаться. Некоторая часть энергии в цепи используется для того, чтобы преодолеть сопротивления этих компонентов. Поскольку эта энергия меняется, колебания будут уменьшаться или затухать, и в конечном счете они остановятся, когда энергия иссякнет.