Реферат: Схемы автогенераторов. Общий принцип стабилизации частоты колебаний

и относительную нестабильность, выражаемую отношением

,

где f – текущее (реальное) значение частоты;

f _НОМ – номинальное ( заданное) значение частоты.

Современная техника стабилизации частоты дает возможность достаточно просто обеспечить относительную нестабильность до 10^-4 –10^-5 . Широко распространены автогенераторы, имеющие Df / f _НОМ = 10^-7 –10^-8 , а предельные возможности в настоящее время достигают 10^-16 .

Вычислим Dw₀ /w₀ , имея в виду, что w₀ = 1/ задается параметрами избирательной системы автогенератора (колебательным контуром). Полный дифференциал от w₀ как функции двух переменных (С и L ) равен

Заменяя дифференциалы приращениями, получим окончательно:

Знак "минус" в формуле означает, что увеличение (положительное приращение) индуктивности или емкости вызывает уменьшение частоты w₀ .

Для обеспечения требуемой стабильности частоты необходимо применять комплекс специальных мер, направленных на ослабление влияния дестабилизирующих факторов на частоту колебаний автогенераторов:

- параметрическая стабилизация – выбор схемы автогенератора и расчет элементов, позволяющих стабилизировать режимы работы транзистора (лампы);

- термостабилизация – выбор элементов автогенератора с малыми температурными изменениями параметров; помещение колебательной системы или автогенератора в целом в термостат и т. д.;

- термокомпенсация – выбор элементов L и С , имеющих температурные коэффициенты противоположных знаков и взаимно компенсирующимися отклонениями DL и DС ; при термокомпенсации вводится температурный коэффициент частоты

определяемый через температурные коэффициенты индуктивности a_L и емкости a_С . Если элементы контура L и С выбраны так, что у них a_L и a_С равны по величине и противоположны по знаку, то a_f = 0, т. е. исключается влияние температуры на частоту генерируемых колебаний;

- кварцевая стабилизация частоты, основанная на использовании высокодобротных кварцевых резонаторов, что позволяет обеспечить долговременную стабильность частоты порядка 10^-6 . При этом генераторы, содержащие в своем составе кварцевый резонатор выделяются в отдельную группу кварцевых генераторов;

- стабилизация напряжения источников питания;

- автоматическая стабилизация рабочего режима активных приборов, преследующая цель уменьшить влияние разброса параметров активных приборов на стабильность частоты;

- применение специальных схем автогенераторов, позволяющих уменьшить влияние нестабильности нагрузки на частоту генерируемых колебаний, например, двухконтурные генераторы с электронной связью между контурами. Принцип их работы прост. Задающий частоту генератор собран на внутренней (входной) части электронного прибора, затем эти колебания усиливаются и выделяются внешним (выходным) колебательным контуром, настроенным на частоту внутреннего. Этим обеспечивается электронная связь между контурами и исключается влияние внешнего контура на частоту генерируемых колебаний внутренним контуром.

Один из вариантов такого автогенератора приведен на рисунке 8.57.

Рис. 9 Двухконтурный автогенератор с электронной связью

Современные требования, предъявляемые к стабильности частоты автогенераторов, постоянно растут. В связи с этим необходимо применять комплекс вышеперечисленных мер по стабилизации частоты, чтобы обеспечить заданные требования.

Библиографический список

1. Богданов Н. Г., Лисичкин В. Г. Основы радиотехники и электроники. Часть 8, 2000г..

2. Никольский И. Н., Хопов В. Б., Варокосин Н. П., Григорьев В. А., Колесников А. А. Нелинейные радиотехнические устройства связи, 1972.