стоянные напряжения, стабилизаторы напряжений, а также фильтры, устраняющие взаимосвязь других блоков через общие цепи питания.

§ 31. Генераторы сигналов низких частот

Основным блоком генераторов сигналов низких частот является задающий генератор, определяющий характеристики, тип, диапазон частот и форму генерируемых колебаний.

Задающие RC-генераторы наиболее просты и надежны, не имеют намоточных деталей (катущек и трансформаторов), генерируют напряжение синусоидальной формы, частоту которого можно перестраивать в пгароких пределах переменными резисторами или конденсаторами. Каждый RC-генератор в своей основе имеет резисторный усилитель с достаточно сильной положительной обратной связью. Известно, что один каскад резисторного усилителя сдвигает фазу на 180°, т.е. входное и выходное напряжения оказываются в противофазе. Такой усилитель можно преобразовать в RC-генератор, соединив его выход с входом через устройство, сдвигающее фазу еще на 180°. При этом выходное напряжение будет совпадать по фазе с входным, в результате чего создастся положительная обратная связь. Этот сдвиг фазы можно получить, применив второй усилительный каскад или включив в однокаскадный генератор фазосдвигающую RC-цепь.

Двухкаскадный RC-генератор прибора ГЗ-102 (рис. 98, а) имеет два взаимосвязанных усилительных каскада, один из которых собран на транзисторе Т1 по схеме с ОЭ с резистором нагрузки R7 в коллекторной цепи, а второй-по каскодной схеме с ОЭ-ОБ на последовательно соединенных транзисторах Т2 и ТЗ. В качестве динамической нагрузки второго каскада служит транзистор Т4. Такая схема позволяет получить большой коэффициент усиления в широкой полосе частот. Прямую связь между каскадами получают соединением коллектора транзистора Т1 с базой транзистора Т2. В цепь положительной обратной связи включают фазирующую цепь С1-С8 к R1-R4. Фазирующая цепь RCR"C" одного предела измерений показана на рис. 98,6, а ее частотная характеристика-на рис. 98, е. Так как коэффициент передачи напряжения на частоте fo наи-больпшй. схема на этой частоте возбуждается. Частота /о = = l/(2n]/RCRC") = 1/(2яКС), так как С = С и R = R".

Для плавной перестройки частоты изменяют сопротивление сдвоенных режсторов R1 и R3 (регулировка частоты «Hz»), а диапазоны частот переключают переключением конденсато-

CI нн-C2 HI-

Множитель частоты

Рег 8ых

Рис 98. Двухкаскадный КС-генератор прибора ГЗ-102:

а-схема, б, «-фазирующая цепь одвого предела измергавб и ее частотна! харапери-

стиха

ров С1-С4 и С5-С8 («Множитель частоты»). Амплитуда выходного сигнала стабилизирована лампой накаливания Л1, включенной в цепь отрицательной обратной связи. При увеличении амплитуды выходного сигнала возрастают ток, инерционный нагрев нити накала лампы и ее сопротивление, а при уменьшении наоборот. Глубина обратной связи и усиление схемы изменяются так, чтобы противодействовать изменению уровня выходного сигнала. Так как работа транзисторов определяется линейным участком их характеристик, искажения формы колебаний минимальны.

Режим работы на постоянном токе устанавливают подбором сопротивлений резисторов делителя R5R6. Включение резисторов R8 и R9 ъ цепь эмиттера транзистора Т1 обеспечивает эмиттерную стабилизацию. Резисторы R10, R13 и R14 и стабилитрон Д1 определяют режим по постоянному току транзисторов Т2, ТЗ и Т4 второго каскада. Выходной сигнал через разделительный конденсатор СИ поступает на 74>браз-ную схему регулятора выходного напряжения, выполненную на резисторах R15-R18 («Рег. вых.»).

Однокаскадный КС-генератор (рис. 99) имеет трехзвенную фазосдвигающую КС-цепь, связывающую выход каскада с входом. Самовозбуждение усилительного каскада наступает в том

-о -Ей

С С

4HMh-©

Рис. 99 Схема однокаскад-ного ЯС-генератора

случае, когда, во-первых, коэффициент усиления больше коэффициента ослабления RC-цепи и, во-вторых, когда фазовый сдвиг, создаваемый каждым звеном, равен 1807п = 18073 = 60° (где п-количество звеньев RC-цепи-три и больше). Второе условие при определенных сопротивлении и емкости RC-элементов справедливо только для частоты /о = = 1/(2я/бКС), на которой каскад будет возбуждаться.

Режим работы на постоянном токе устанавливают делителем R1R. Потенциометр R3 служит для регулировки выходного напряжения, поступаюшего с нагрузочного резистора R2 через разделительный конденсатор С1. Такие генераторы стабильны в работе и изготовляются иа одну или несколько фиксированных частот.

RC-генераторы используются только на звуковых и ультразвуковых частотах. На более высоких частотах стабильность работы таких генераторов резко падает, так как емкости конденсаторов фазирующих цепей малы и соизмеримы с паразитными емкостями схемы.

Задающие LC-генераторы выполняют по схемам с индуктивной, автотрансформаторной или емкостной положительной обратной связью. Последние два вида связи требуют включения колебательного контура в схему тремя точками, поэтому такие схемы называют трехточечными. Частота генерируемого сигнала обратно пропорциональна индуктивности и емкости применяемых в схеме колебательного контура LC-элементов и рассчитывается по формуле /о = 1/(2я уЬС). В основном LC-генераторы используют на высокой частоте. Так как на низкой частоте плавное изменение индуктивности катушек со стальными сердечниками и емкости конденсаторов затруднительно, LC-генераторы изготовляют на одну или несколько фиксированных частот.

Две схемы низкочастотных LC-генераторов на 1000 Гц, которые применяют в качестве источников внутреннего модулирующего напряжения в измерительных генераторах высокой частоты, показаны на рис. 100, а, б. В ламповом генераторе, используемом, например, в приборах Г4-18, Г4-42 (рис. 100, а), положительная обратная связь создается двумя взаимосвязанными усилительными каскадами, в которых напряжения с части