0-ma’ruza. Sinusoidal tebranishlar generatori Generatorlarning tuzish prinsplari

1.4.LC generatorlar

Radio aloqa qurilmalarida supergeteraden radio qabul qilgichlarida teskari bogʻlanish zanjirida tebranish konturi qoʻllanilgan yuqori chastotali generatorlar keng qoʻllaniladi.Teskari bogʻlanish zanjiriga tebranish konturini ulash usuliga koʻra induktiv bogʻlanishli, avtotransformatorli bogʻlanishli va sigʻim bogʻlanishli LC generatorlar turlariga boʻlinadi (1.9-rasm). Avtotransformatorli (1.9-rasm) va sigʻim (1.9-v-rasm) sxemalarda tebranish konturi sxemaga uch nuqta bilan ulanadi, shunga koʻra bu sxemalarni koʻp hollarda induktiv va sigʻim uch nuqtali LC generatorlar deyiladi sxemada faza balans sharti bajarilishi uchun yaʻni musbat teskari bogʻlanishni amalga oshirish uchun gʻaltakdagi kuchlanish gʻaltakdagi __kuchlanishga teskari fazada boʻlishi lozim.

1.9-rasm. a-induktiv bog‘lanish, b-induktiv uch nuqtali, v-sig‘im uch nuqtali LC generator

Musbat teskari bogʻlanish kuchlanishning qiymati va induktiv gʻaltaklar oʻramlar sonining nisbati va ular orasidagi masofa bilan aniqlanadi.

Oʻramlar sonini ( gʻaltakdagi) oshirish bilan va uni gʻaltakga yaqinlashtirish bilan teskari bogʻlanish chuqurligini oshirish mumkin. Sxemadagi g‘altakning o‘ramlar sonini generatsiya chastotasining qiymatini belgilagan holda aniqlash mumkin va uning qiymati tebranish konturi rezonans chastotasi bilan aniqlanadi.
(1.11)
Birinchi g‘altakning o‘ramlar soni aniqlangandan so‘ng amplituda balans shartini bajarilgan holda g‘altakning o‘ramlar sonini aniqlash mumkin. Induktiv uch nuqtali sxemada faza balans sharti bajarilishi uchun tranzistorning kollektoridan olinayotgan signalning fazasi yoki g‘altakdan olingan signal fazasi g‘altakdan olinayotgan signalning fazasiga teskari bo‘lishi lozim. Bu vaqtda musbat teskari bog‘lanish shartlari bajariladi. Amplituda balans sharti bajarilishi uchun musbat teskari bog‘lanish zanjiri uzatayotgan signalni g‘altakdagi o‘ramlar soni aniqlanadi. Bu vaqtda generatsiya chastotasi quyidagi formula bilan aniqlanishini e’tiborga olish lozim.
(1.12)
Ya’ni g‘altak o‘ramlar sonini tanlash bilan bir vaqtning o‘zida g‘altakning o‘ramlar soni ham korreksiyalanadi. Bu bilan generatsiya chastotasining o‘zgarmas bo‘lishini ta’minlaydi. Sxemasi 1.9-a va 1.9-b-rasmlarda tasvirlangan generatorlarning generatsiya chastotasini tebranish konturi zanjiriga ulangan o‘zgaruvchan sig‘imli kondensator vositasida o‘zgartirish mumkin. Chastotani o‘zgartirish imkoniyati mavjudligi induktiv uch nuqtali generatorni keng sohalarda qo‘llash (geteradenli radio qabul qilgichlar, radio uzatgichlarni uyg‘otuvchi va hokazo) qo‘llash imkoniyatini yaratdi. Avtogeneratorlarning sig‘im uch nuqtali sxemasi (1.9-v-rasm) da tasvirlangan. Rezestiv kuchlanish kuchaytirgichlariga analogli bo‘lib, musbat teskari bog‘lanish zanjiriga tebranish zanjiri konturi ulanishi bilan farq qiladi. Chiqish signali kondensatordan olinadi, musbat teskari bog‘lanish signali kondensatordan olinadi. Bu signallar qarama-qarshi fazada bo‘lganligidan faza balans sharti bajariladi.
Amplituda balans sharti musbat teskari bog‘lanish signalining mos qiymatida bajariladi. Musbat teskari bog‘lanish kuchlanishini oshirish uchun kondensator sig‘imini oshirish lozim. Chunki bu holda sig‘im qarshilik ortadi va mos ravishda tebranish konturi orqali o‘tayotgan tok kondensatordan kuchlanish tushuvining oshishiga olib keladi. Tayinli chastotalarda va induktiv tokning induktivligini bilgan holda va
Kondensatorlarni sig‘imini va generatsiya chastotasini aniqlash mumkin.
(1.13)
Sig‘im uch nuqtali sxemada generatsiya chastotasini o‘zgartirish bir muncha murakkabdir, chunki buning uchun induktiv g‘altak o‘ramlar sonini o‘zgartirish yoki uni o‘zagini siljitish lozim bo‘ladi. Shunga ko‘ra sig‘im uch nuqtali sxemada fiksetsiyalangan chastotada ishlovchi ta’kidli generatorlarda qo‘llaniladi.
Tebranish konturi aslligining kichikligi generatorlar ishlab chiqarayotgan tebranish shaklining buzilishiga olib keladi, bu o‘z-o‘zidan uyg‘onish shartining asosiy garmonik chastotasiga yaqin bo‘lgan bir necha garmonik tashkil etuvchilarda bajarilishi natijasida yuz beradi.
Avtogeneratorlar sxemasini hisoblashda yo‘l qo‘yilgan xatoliklar ham chiqish signalinining buzilishiga olib keladi. Misol tariqasida uzatish koeffitsenti juda katta bo‘lgan holda musbat teskari bog‘lanish signali juda katta bo‘lib, amplituda balans sharti bir necha garmonik tashkil etuvchilar uchun bajariladi va bu esa chiqish signalining buzulishiga olib keladi. Amplituda balans sharti bitta chastotada bajarilishi uchun kuchaytirish koeffisentini kamaytirish lozim bo‘ladi, bu esa manfiy teskari bog‘lanishni kiritish bilan amalga oshirilishi mumkin. Bipolyar tranzostorlar asosida tuzilyotgan generatorlarda tranzistorning tok bo‘yicha kuchaytirish koeffitsentini chastotaga bog‘liqligini hisobga olish lozim bo‘ladi, chunki bu kuchaytirgich kirish kuchlanishi bilan teskari bog‘lanish zanjiri uzatayotgan kuchlanish o‘rtasidagi fazalar farqining yuzaga kelishini olib keladi. Bu esa generator sxemasini faza balans shartini o‘zgarishiga olib keladi, natijada generatsiya chastotasi konturning rezonans chastotasidan farq qiladi.
Maydonli tranzistorlarda tuziladigan generatorlar yuqorida aytilganlardan farq qiladi. Avtogeneratorlarning quvvatini oshirish uchun (1.9-rasm) ta’minlash manbayi kuchlanishini oshirish lozim bo‘ladi, biroq bu holda kollektor yoki stok zanjirlarini ulangan kontur ta’minlash manbayi kuchlanishi ostida bo‘ladi. Bu esa katta quvvatli avtogeneratorlarda bir necha yuz voltga yetish mumkin bu kamchilikni bartaraf qilish uchun generator sxemasini ta’minlash manbayini tranzistor, kontur bilan parallel ulash lozim bo‘ladi (1.10-rasm).

1.10-rasm. Maydondagi tranzistordagi LC generator sxemasi.

Sxemadagi ajratuvchi drossel, o‘zgaruvchan tok bo‘yicha juda katta qarshilikka ega bo‘lib, generatsiya chastotasiga ta’minlash manbayi va konturni ajratishni ta’minlaydi. Lekin tokning o‘zgarmas tashkil etuvchisining o‘tishiga ta’sir qilmaydi. ta’minlash manbayi va konturning induktiv g‘altagi orqali qisqa tutashmasligi uchun kontur ulangan. Generatorning tebranishlarini o‘z-o‘zidan uyg‘onishini yumshoq holatda bo‘lishini ta’minlash maqsadida zatvor zanjiriga C va R parallel ulangan zanjir kiritiladi. Tebranishlarning amplitudasini kichik sohalarida tranzistorning zatvor siljish kuchlanishi nolga yaqin bo‘ladi. Tebranishlarning amplitudasni oshishi bilan zatvorning manfiy siljishi C kondensatorning zaryadlanish hisobiga ortadi. Ikkita tebranish konturida iborat avtogeneratorlar ham keng qo‘llaniladi (1.11-rasm). Sxemada balans sharti stok-zatvor kuchlanishi zatvor-stok kuchlanishlari qarama-qarshi fazada bo‘lganda bajariladi, agar konturlarning qarshiligi generatsiya chastotasiga induktiv xarakterda bo‘lsa, bu holda 1.11-rasmda tasvirlangan sxema induktiv uch nuqtali sxemaga ekvivalent bo‘ladi.

1.11-rasm. Maydonli trazistorlardagi LC generatorlar.