Ремонт принтеров, сканнеров, факсов и остальной офисной техники


назад Оглавление вперед




[15]

Рис. 4.3. Генератор по схеме Хартли.

4.4. Генератор по схеме Колпитса

[ Этот тип генератора называют также автогенератором с емкостной обратной связью. - Прим. ред. ]

В генераторе, построенном по схеме Колпитса (рис. 4.4), роль индуктивной катушки с отводом, используемой в генераторе, построенном по схеме Хартли, выполняют два конденсатора переменной емкости, роторы которых объединены и образуют общий вывод. Путем заземления этого вывода колебательный контур генератора подразделяется на две части. В одну часть, обладающую емкостной реактивностью, входит только конденсатор С3; в другую часть контура, обладающего индуктивной реактивностью, входят индуктивная катушка Lj и конденсатор С2, который используется в качестве элемента обратной связи генератора. Благодаря преобладанию в этой части контура индуктивной реактивности над емкостной обеспечивается необходимая для поддержания колебаний фазировка напряжения обратной связи на конденсаторе С2, подаваемого на вход транзистора.

Рис. 4.4. Генератор по схеме Колпитса.


Резонансная частота колебательного контура (с учетом влияния внутренних емкостей транзистора и емкостей разделительных конденсаторов) определяет частоту генерации.

Как обычно в таких схемах, напряжение питания подается через ВЧ-дроссель, который препятствует протеканию тока генерируемой частоты через источник питания. Выходной сигнал для передачи на следующий каскад снимается с катушки L2, связанной трансформаторной связью с катушкой Lj.

4.5. Кварцованный генератор

Для стабилизации частоты генерации, а также для точной настройки требуемой частоты применяют электромеханические преобразователи из пьезоэлектрического кварца, обладающие высокими частотно-стабилизирующими свойствами. Основой кварцевого преобразователя является пластина, вырезанная из кристаллического кварца определенным образом. Для создания возможности включения кварцевой пластины в качестве элемента генераторной цепи две противоположные грани этой пластины металлизируют (методом напыления). Затем пластину закрепляют в кварцедержателе, два вывода которого контактируют с металлизированными гранями пластины.

Если к выводам кварцедержателя с кварцевой пластиной приложить переменное напряжение, то благодаря обратному пьезоэффекту пластина начинает вибрировать с частотой приложенного напряжения, и одновременно вследствие прямого пьезоэффекта через кварцевую пластину протекает переменный ток той же частоты; ток через выводы кварцедержателя поступает в генераторную цепь. Закон изменения этого тока такой же, как и в случае, если бы вместо кварцевой пластины между выводами кварцедержателя был бы включен последовательный резонансный контур чрезвычайно высокой добротности. Благодаря этому свойству частота колебаний кварцованного генератора удерживается в очень малой окрестности резонансной частоты кварца. Чаще всего устанавливается такой режим работы, при котором частота генерации незначительно превышает резонансную частоту кварца.

Рис. 4.5. Кварцованный генератор (а) и зависимость импеданса кварца от частоты (б).

Принципиальная схема кварцованного генератора показана на рис. 4.5,а. Благодаря резистору Rj напряжение смещения на затворе равно нулю (в случае биполярного транзистора под таким же смещением находилась база). Конденсатор С1 и резистор R2 образуют обычную цепь стабилизации режима по цепи истока (или эмиттера при использовании биполярного транзистора). Колебательный контур в цепи стока (или коллектора биполярного транзистора) составлен из конденсатора переменной емкости С2 и катушки индуктивности Lj. На частоте генерации конденсатор С3 шунтирует источник питания. Катушки индуктивности li и L2 образуют выходной трансформатор.

На рис. 4.5,6 изображена упрощенная зависимость модуля импеданса кварца от частоты. Обратная связь в этой схеме возникает благодаря паразитной емкости сток - затвор. Поскольку эта емкость связана с выходным колебательным контуром, через нее протекает высокочастотный ток, который создает на кварце падение напряжения. Так как вблизи резонанса импедане кварца мал по сравнению с импедансом этой емкости, то такой ток имеет емкостную природу и опережает выходное напряжение примерно на 90°. Если при этом кварц на частоте генерации имеет индуктивный импеданс, то падение напряжения на кварце в свою очередь опережает этот ток примерно на 90°, в результате при небольшой индуктивной расстройке выходного контура выполняется условие баланса фаз и при достаточном усилении возникает генерирование колебаний. Наибольшая стабильность кварцевого генератора получается, когда резонансная частота выходного контура находится между точками х и у (рис. 4.5,6), где кварц имеет индуктивный импеданс. Если частота генерации находится вблизи частоты резонанса кварца fp, то случайное изменение температуры может сместить рабочую


точку ниже этой частоты и импеданс кварца станет емкостным. При этом нарушится условие баланса фаз и генерирование прекратится.

4.6. Генератор поднесущей с ФАПЧ

В цветных телевизионных приемниках при приеме цветных передач необходимо генерировать специальный сигнал несущей взамен аналогичного сигнала, подавляемого на телецентре в процессе передачи. На телецентре несущая модулируется сигналами цветности, что приводит к образованию боковых полос. Однако для уменьшения заполнения полосы частот в спектре, занимаемом сигналами цветности [Благодаря этому достигается уменьшение влияния сигналов цветности в приемниках черно-белого изображения, т. е. улучшается совместимость работы черно-белых и цветных телевизоров. - Прим. ред. ], в эфир передаются лишь сигналы боковых полос. Поэтому в приемнике необходимо генерировать такую несущую (называемую цветовой поднесущей) и добавлять ее к сигналам боковых полос. Восстанавливаемые таким образом колебания демодулируются для получения сигналов цветности.

Фазовый„Буферный

детекторЛ/Сц•усилитель

Рис. 4.6. Генератор поднесущей с фазовой автоподстройкод.

На рис. 4.6 показана схема генератора поднесущей, позволяющая в окрестности определенной частоты управлять частотой и фазой генерируемого напряжения. Здесь для стабилизации частоты используется кварцованный генератор. Однако для правильной цветопередачи этот генератор должен быть точно синхронизирован с сигналом цветовой вспышки, который передается вместе со строчным гасящим импульсом.

Генерируемая поднесущая должна иметь не только ту же частоту, что и сигнал цветовой вспышки (3,58 МГц), но и ту же фазу; даже слабый дрейф (связанный с набегом фазы) должен автоматически компенсироваться. Для достижения такого жесткого регулирования управляемого кварцованного генератора его частота при помощи фазового детектора сравнивается с частотой входного сигнала вспышки (см. разд. 9.11). Если генератор дрейфует, то вырабатывается корректирующее напряжение, поступающее на вход схемы управляемого реактивного сопротивления. Благодаря этой схеме осуществляется подстройка частоты генерируемого напряжения поднесущей, что существенно улучшает синхронизацию. Генератор поднесущей и управляемое реактивное сопротивление образуют замкнутый контур регулирования, в котором частота генератора управляется величиной регулируемого реактивного сопротивления. Частота выходного напряжения генератора сравнивается с частотой сигнала цветовой вспышки, и вырабатывается сигнал управления величиной реактивного сопротивления. Вследствие этого реактивное сопротивление меняет частоту кварцованного генератора и улучшает синхронизацию генератора с входным сигналом. Схемы такого типа называются схемами фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ).

С транзистора Т2 выходное напряжение генератора поступает на базу буферного усилителя T3, на выходе которого получается сигнал с частотой кварцованного генератора. Далее этот сигнал через конденсатор С4 подается на вход фазового детектора, где частота сигнала сравнивается с частотой сигнала цветовой вспышки. Резистор R3 служит для регулировки баланса схемы фазового детектора, что оказывает воздействие на цветовой тон (полутона) принимаемого изображения.

В схеме управляемой реактивности используется полевой транзистор Т1; для этой же цели можно также использовать биполярные транзисторы и варикапы. В приведенной схеме напряжение, управляющее полевым транзистором, поступает с точки соединения резисторов Rj и R2. В этой схеме ток стока ПТ запаздывает относительно напряжения генератора поднесу-щей. Поэтому выходной импеданс полевого транзистора, под-



[стр.Начало] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8] [стр.9] [стр.10] [стр.11] [стр.12] [стр.13] [стр.14] [стр.15] [стр.16] [стр.17] [стр.18] [стр.19] [стр.20] [стр.21] [стр.22] [стр.23] [стр.24] [стр.25] [стр.26] [стр.27] [стр.28] [стр.29] [стр.30] [стр.31] [стр.32] [стр.33] [стр.34] [стр.35] [стр.36] [стр.37] [стр.38] [стр.39] [стр.40] [стр.41] [стр.42] [стр.43] [стр.44] [стр.45] [стр.46] [стр.47] [стр.48] [стр.49] [стр.50] [стр.51] [стр.52] [стр.53] [стр.54] [стр.55] [стр.56]