Синусоидальные генераторы - Введение
An oscillatorгенерирует выходной сигнал без входного сигнала переменного тока. Электронный генератор - это схема, которая преобразует энергию постоянного тока в переменную с очень высокой частотой. Усилитель с положительной обратной связью можно понимать как генератор.
Усилитель против осциллятора
An amplifier увеличивает мощность входного сигнала, в то время как oscillatorгенерирует сигнал без этого входного сигнала, но для его работы требуется постоянный ток. В этом основное отличие усилителя от генератора.
Взгляните на следующую иллюстрацию. На нем ясно показано, как усилитель берет энергию от источника постоянного тока и преобразует ее в энергию переменного тока на частоте сигнала. Генератор сам по себе производит колебательный сигнал переменного тока.
Частота, форма волны и величина мощности переменного тока, генерируемой усилителем, регулируются напряжением переменного тока, подаваемым на вход, тогда как напряжение генератора переменного тока контролируется компонентами самой схемы, что означает, что внешнее управляющее напряжение не требуется. .
Генератор против генератора
An alternatorпредставляет собой механическое устройство, генерирующее синусоидальные волны без какого-либо ввода. Эта генераторная машина переменного тока используется для генерации частот до 1000 Гц. Выходная частота зависит от количества полюсов и скорости вращения якоря.
Следующие пункты подчеркивают различия между генератором переменного тока и генератором:
Генератор преобразует механическую энергию в энергию переменного тока, а генератор преобразует энергию постоянного тока в энергию переменного тока.
Генератор может производить более высокие частоты в несколько МГц, тогда как генератор не может.
У генератора есть вращающиеся части, а у электронного генератора нет.
Изменить частоту колебаний в генераторе легче, чем в генераторе.
Генераторы также можно рассматривать как противоположность выпрямителям, которые преобразуют переменный ток в постоянный, поскольку они преобразуют постоянный ток в переменный ток. Вы можете получить подробное описание выпрямителей в нашем руководстве по электронным схемам .
Классификация осцилляторов
Электронные генераторы в основном делятся на следующие две категории:
Sinusoidal Oscillators - Генераторы, которые производят выходной сигнал с синусоидальной формой волны, называются sinusoidal или же harmonic oscillators. Такие генераторы могут обеспечивать выходной сигнал на частотах от 20 Гц до 1 ГГц.
Non-sinusoidal Oscillators - Генераторы, которые производят выходной сигнал квадратной, прямоугольной или пилообразной формы, называются non-sinusoidal или же relaxation oscillators. Такие генераторы могут обеспечивать выходной сигнал на частотах от 0 Гц до 20 МГц.
В этом уроке мы будем обсуждать только синусоидальные генераторы. Вы можете изучить функции несинусоидальных генераторов из нашего руководства по импульсным схемам .
Синусоидальные генераторы
Синусоидальные генераторы можно разделить на следующие категории -
Tuned Circuit Oscillators- Эти генераторы используют настроенную схему, состоящую из катушек индуктивности (L) и конденсаторов (C), и используются для генерации высокочастотных сигналов. Таким образом, они также известны как радиочастотные генераторы RF. Такими осцилляторами являются осцилляторы Хартли, Колпитца, Клаппа и др.
RC Oscillators- В генераторах используются резисторы и конденсаторы, которые используются для генерации сигналов низкой или звуковой частоты. Таким образом, они также известны как генераторы звуковой частоты (AF). Такими генераторами являются генераторы фазового сдвига и мост Вейна.
Crystal Oscillators- Эти генераторы используют кристаллы кварца и используются для генерации высокостабилизированного выходного сигнала с частотами до 10 МГц. Пьезогенератор является примером кварцевого генератора.
Negative-resistance Oscillator- Эти генераторы используют характеристику отрицательного сопротивления таких устройств, как туннельные устройства. Настроенный диодный генератор является примером генератора с отрицательным сопротивлением.
Природа синусоидальных колебаний
По природе колебания в синусоидальной волне обычно бывают двух типов. Они естьdamped и undamped oscillations.
Затухающие колебания
Электрические колебания, амплитуда которых со временем уменьшается, называются Damped Oscillations. Частота затухающих колебаний может оставаться постоянной в зависимости от параметров схемы.
Затухающие колебания обычно создаются колебательными контурами, которые производят потери мощности и не компенсируют их при необходимости.
Незатухающие колебания
Электрические колебания, амплитуда которых остается постоянной во времени, называются Undamped Oscillations. Частота незатухающих колебаний остается постоянной.
Незатухающие колебания обычно создаются колебательными контурами, которые не производят потерь мощности и используют методы компенсации, если возникают какие-либо потери мощности.