Elektr tebranishlar generatorlari

Umumlashgan uch nuqtali generator shemai

Yuqorida ko‘rilgan induktiv bog‘lamali sxemalar va boshqa ko‘p mavjud bo‘lgan generatorlar sxemasi umumlashgan uch nuqtali sxema (48-rasm) deyiladiganga keltirilishi mumkin.

62-rasm

O‘z-o‘zini qo‘zg‘atish shartlari bajarilishi uchun bu sxemada quyidagi talablar qondirilishi lozim:

1. X₁ va Х₂ qarshiliklar har xil belgilarga ega bo‘lishi kerak.
2. X₁ qarshiligi absolyut qiymati bo‘yicha Х₂ dan katta bo‘lishi kerak.
3. Х₂ va Х₃ qarshiliklar har xil belgilarga ega bo‘lishi kerak.
Birinchi va ikkinchi talablar bajarilganida fazalar balansi ta’minlanadi, chunki U_b teng bo‘lgan tranzistor bazasidagi kuchlanish I[X₁+X₂] teng bo‘lgan kollektordagi kuchlanishga nisbatan 180⁰ga surilgan bo‘ladi.
Uchinchi talab bajarilganida X₁+X₂ ga teng bo‘lgan uchinchi shoxning qarshiligi va o‘ng tomonidagi shoxning qarshiligi Х₃ har xil belgilarda bo‘ladi va tebranuvchi Lcni hosil qiladi, va uning rezonans chastotasi generatsiyalanayotgan tebranishlar chastotasini ainqlaydi.

Tebranish tavsiflari

Kuchaytirgichli bo‘g‘in uchun tokning birinsi garmonikasi KI qo‘zg‘otish kuchlanishiga U_kir bog‘lamasi tebranishli tavsif deyiladi nochiziqli elementi (tranzistorning) mavjudligi sabali kollektor tokining oniy qiymati o‘zgarmas tarkibini yog‘indisi va yuqori garmoniklar bilan aniqlanadi:

I=I₀+Ikim^cost+Ik2m^cos2t+Ik3m^cost+......
Bunda I₀ – kollektor tokining o‘zgarmas tarkibi, Ikim, Ik2m, Ik3m – kollektorning birinchi va yuqori garmoniklar amplitudasi.
Yuklanishdagi kuchlanish (konturda) Uk tokning birinchi garmonikasi uchun konturning rezonksli qarshiligi bilan aniqlandi:
U_k=IkimR_экв

63-rasm.

Tebranish tavisfi nochiziqli, chunki u nochiziqli elementiga ega kuchaytirgichli bo‘g‘in hususiyatlarini ta’riflaydi va kuchaytirgichning amplitudaviy tavsifiga o‘xshash. Tebranish tavsifi teskari bog‘lama 1/v tavsifi bilan barqarorlashgan tebranishlar amplitudasini aniqlashga yordam beradi.
Barqarorlashgan tebranishlar amplitudasining aniqlash uchun bir chizmada Uk=f(V_kir) bog‘lamasi va teskari bog‘lamaning 1/V> chiziqli tavsifi (63-rasm) quriladi. Avtogeneratorning barqarorlashgan rejimida qo‘zg‘otish kuchlanishni U_kir amplitudasi rezonans chastotasidagi o‘zgaruvchan kuchlanishning U_k amplitudasi Bu bog‘lamalarga bir vaqtda qondirishi kerak. Bu bo‘lishi mumin faqat 1 va 2 ni kesishgan nuqtalarida (har xil koeffitsiyentlari uchun). Bu nuqtalarning har birida amplitudalarning muvozanat sharti bajariladi. Farast qilaylik, kirish signalning amplitudasi DVkupI qiymatiga ko‘payadi. Bu tebranish tavsifi bo‘yicha aniqlanadigan DVk miqdoriga chiqish kuchlanishni ko‘payishiga olib keladi. O‘z navbatida, bu kuchlanish DV_k teskari Bog‘lama tavsifi bo‘yicha 1/в2 (DV_kir2>DV_kir1) kirishda DVkup kuchlanishni yaratadi. Bu chiqish kuchlanishni yanada ko‘payishiga olib keladi va tasodifiy paydo bo‘lgan tebranish amplitudasi oshib boradi. Bunday holatda barqarorlashgan rejim amplitudasi 1 nuqtasi bilan aniqlanadi. Bog‘lama koeffitsiyenti oshganda (1/в3 to‘g‘ri chizig‘i) kesish nuqtasi o‘nga siljiydi, bu esa yuklanishdagi tebranish amplitudasining biroz oshishiga olib keladi. Bunga o‘xshash jarayon yumshoq rejim uchun xos. 63-rasmda keltirilgan chizmadan ko‘rinib turibdiki, teskari bog‘lama qiymatini (miqdorini) kamaytirganda tebranishlar amplitudasi ravon kamayadi. Bog‘lama koeffitsiyenti V katta bo‘lmagan miqdorlarida tebranish tavsifini chiziqli bo‘lgida tranzistor ishlaydi, bu esa chiqish tokining buzilmagan, sinusoidal shakldagisini olishga imkon yaratadi.
V koeffitsiyentining yanada kamaysh natijasida, 1/v, to‘g‘ri chizig‘i tebranish tavsifiga tegmaydi, Bu esa tebranishlar yo‘qolishini bildiradi.
O‘z-o‘zini qo‘zg‘otish qattiq xarakterga ega generatorda, tebranish tavsifi boshqa ko‘rinishga ega (64-rasm).



64-rasm

Bu tranzistor bazasiga berkituvchi kuchlanish bilan bog‘liq. Qattiq rejim sharoitida teskari bog‘lama chizig‘i 1/v tebranuvchi tavsifi bilan 0,1,2,3. Nuqtalarda kesishadi.

O nuqta turg‘un holatni ta’riflaydi, ya’ni kichik boshlang‘ich amplitudalarda o‘z-o‘zini qo‘zg‘onish yo‘qligi, chunki tranzistor yopuvchi siljish kuchlanish bilan berk. Uвх1 dan oshgan (nuqta2) amplitudalarda qo‘zg‘otish sodir bo‘lishi mumkin, shundan keyin amplituda oshib boradi va barqarorlashgan rejimga yotadi. Nuqta 2 generatorning beqaror holatini ta’riflaydi, chunki U_k ni kamayish tomoniga tasodifiy o‘zgarishi mos ravishda U_kir kamayishiga olib keladi, o‘z navbatida U_k ni kamaytiradi, natijada sxemadagi tebranishlar so‘nadi. Kirish signal U_kir amplitudasini birmuncha ko‘payishi (2 nuqtada) U_k ni ko‘payishiga olib keladi, bu esa nuqta 3 bilan tariflanadigan, barqarorlashgan tebranish holatiga U_kir o‘sib borishini keltiradi. Agar bunday generatorda teskari bog‘lama qiymatini v kamaytirilsa, bunda nuqta 3 га to‘g‘ri keladigan tebranishlar amplitudasida undagi teskari bog‘lama tavsfi tebranishlar tavsifiga tegsa (urilsa), bunda tebranishlar uziladi. Demak, qattiq rejimda teskari bog‘lama qiymatini kamaytirib, tebranishlar amplitudasini ravon kamaytirish mumkin emas. Bundan tashqari, tavsifi nochiziqli bo‘lgani uchun kollektor tokining shakli ancha buzilgan bo‘lishi mumkin. Biroq, generator sxemasida tebranuvchi konturni ishlatilishi kollektor tokining birinchi garmonikasini ajratishga va chiquvchi sinusoidal kuchlanishni olishga imkon yaratadi.