Стабилизация частоты автогенераторов


Скачать 44.75 Kb.
НазваниеСтабилизация частоты автогенераторов
Дата публикации03.07.2013
Размер44.75 Kb.
ТипДокументы
userdocs.ru > Физика > Документы
Стабилизация частоты автогенераторов

Нестабильность частоты генерируемых колебаний зависит от изменения температуры, влажности, давления, механических воздействий, колебательний напряжения питания, внешних электромагнитных полей и других дестабилизирующих факторов.

Нестабильность частоты автогенераторов оценивают, коэффициентом относительной нестабильности частоты

, где – рабочая (номинальная) частота автогенератора

- отклонение частоты от рабочей.

Коэффициенты относительной нестабильности определяют по формулам:

для LC – автогенераторов:



для RC – автогенераторов



где и - приращение соответственно индуктивностей катушек, емкостей конденсаторов и сопротивлений резисторов, вызванные воздействием дестабилизирующих факторов.

Для уменьшения нестабильности частоты используют параметрическую и кварцевую стабилизацию частоты.

Параметрическая стабилизация сводится к ослаблению влияния внешних факторов на частоту генерируемых колебаний, а также к подбору элементов генераторов, обеспечивающих минимальные изменения частоты.

Для уменьшения влияния температуры:

- включают конденсаторы и резисторы с положительными и отрицательными равными ТКС и ТКР.

- применение специальных материалов для каркасов катушек.

- помещают автогенераторы в термостат

Для уменьшения вибраций и механических воздействий:

- применение массивных шасси.

- амортизационных прокладок, подвесок и т.д.

- венчание проводов катушек индуктивности в керамику, печатным монтаж.

Параметрическая стабилизация частоты позволяет снизить нестабильность до 10-5.
^ Кварцевая стабилизация.

Применение кварцевых резонаторов позволяет обеспечить относительное изменение частоты, не превышающее

Для изготовления кварцевых резонаторов используют природный кварц или искусственное кварцевое стекло(SiO2)

Благодаря пьезоэлектрическому эффекту в зависимости от геометрических размеров и формы кристала возможно появление колебаний на основной резонансной частоте или на гармониках, кратных этой частоте.

^ Прямой пьезоэффект при сити кварцевой пластины на противоположных ее гранях появляются разноименные электрические заряды, при растяжении пластины знаки зарядов изменяются на противоположные.

^ Обратный пьезоэффект – при воздействии на кристалл переменного электрического поля в нем возникают другие механические колебания, приводящие в свою очередь к появлению электрических зарядов на гранях.

Кварцевый резонатор эквивалентен электрическому колебательному контуру, схема замещения которого имеет вид:


Величины LC и R определяются механическими свойствами кварцевой пластины. R – небольшое оммическое сопротивление, характеризующее затухание механических колебаний.

Емкость C0 – определяется меж электродной емкостью резонатора и емкостью подводящих проводов.

Полное сопротивление кварцевого резонатора

, где



Пренебрегая значением R (т.е. R=0), получим:



При Zпол=0 получаем точку последовательного резонанса, которая зависит только от строго определенных параметров резонатора R,L,C (резонанс напряжений)



При получаем точку параллельного резонанса, частота которого определяется параметрами RLC, но и величиной C0, которая значительно менее определена.(Резонанс токов)



Частота резонанса токов , больше частоты резонанса напряжений. Частоты и мало отличаются друг от друга т.к. С0>>C


На частотах ниже и выше эквивалентное сопротивление кварца носит емкостный характер, а на частотах выше и ниже - индуктивный.

Добротность КР где wp – частота резонанса .

Часто необходимо изменять частоту КР в небольших для того, чтобы получить требуемое значение частоты. Для этого последовательно с КР включают конденсатор Сп, емкость которого значительно больше С т.е. Сп>>C.

В этом случае полное сопротивление кварца:



При этом частота последовательного резонанса:



Пределы регулирования частоты:



Частота параллельного резонанса при подключении Сп не изменяется т.к. знаменатель Zпол не зависит от Сп. На практике используют оба вида резонансов.

Генераторы с кварцевой стабилизацией частоты выполняют обычно включением КР на место время задающей емкости.

Рассмотрим схемы генераторов с кварцевой стабилизацией на ОУ



В автогенераторе по схеме а) используется последовательный резонанс. На частоте сопротивление КР равно нулю, т.е. проходит самовозбуждение генератора.

В генераторе по схеме б) используется параллельный резонанс. КР включен в цепь ООС. На частоте параллельного резонанса Zпол=∞ (резко возрастает). Глубина ООС уменьшается, а ПОС остается без изменения (определяется резисторами R3 и R4 ). Если результирующее значение петлевого усиления βК окажется больше 1 (Кβ>1), то автогенератор возбудится.

Ограничение амплитуды колебаний осуществляется за счет выхода ОУ в нелинейную область.

Для схем мультивибраторов на цифровых КС инверторы выводятся в активную область за счет охвата отрицательной обратной связью, и КР включается вместо емкости в цепь положительной обратной связи.

В низкочастотных кварцевых генераторах (10-100кГц) рекомендуется входы инверторов соединять с землей с помощью небольших емкостей, устраняющих высокочастотную паразитную генерацию.

Схема генератора на базе ИС серии К561




Частота генерации определяется типом кварца. Точное значение частоты можно достичь путем подбора емкостей конденсаторов С1 (16-68нФ) и С2 (15-150нФ). Микросхема DD1.2 необходима для формирования стандартных импульсов. Резистор R1(2,7 ÷20)кОм определяет глубину обратной связи, а R2(18÷510)кОМ нагрузку элемента DD1.1.

Похожие:

Стабилизация частоты автогенераторов iconОсциллограф со свип-генератором
В. Генератор изменяющейся частоты, или свип-генератор, работает в диапазоне 0,15 — 230 мгц с максимальной девиацией частоты 20 мгц,...
Стабилизация частоты автогенераторов iconДиагностика и дифференцированные подходы к лечению аритмий аритмии...
Аритмии сердца – это нарушение частоты, ритмичности и последовательности сердечных сокращений. При нарушении проведения возбуждения...
Стабилизация частоты автогенераторов iconСинько Василий Александрович Дата рождения: 23 апреля 1993 г. Гражданство:...
Факультет «Приборостроение», специальность «Системы управления движением; стабилизация и навигация летательных аппаратов»
Стабилизация частоты автогенераторов iconВопросы по суэп
Настройка системы регулирования частоты вращения при изменении жесткости механической характеристики
Стабилизация частоты автогенераторов iconНовые камеры Sony Cyber-shot™: непревзойденное качество изображения,...
Улучшенная оптическая система стабилизации Optical SteadyShot, эффективная даже при использовании зума
Стабилизация частоты автогенераторов iconУказатель частоты вращения
Назначение и описание функциональных блоков лабораторной установки (рис 1, рис 2)
Стабилизация частоты автогенераторов iconФизиология анализаторов
...
Стабилизация частоты автогенераторов iconВопросник «Рацион питания»
Выберите из нижеприведённого перечня пищевые продукты Вашего обычного рациона, с указанием примерной порции и частоты употребления...
Стабилизация частоты автогенераторов iconУказатель частоты вращения
Исследования электромеханических =f(I) и механических =f(M) характеристик при различных режимах работы и способах регулирования...
Стабилизация частоты автогенераторов icon1. Понятие экономики и суть предмета экономической теории. Экономика как хоз-во
На этой фазе сокращение производства и падение цен прекращаются, товарные запасы стабилизируются, снижается ссудный процент, однако...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2020
контакты
userdocs.ru
Главная страница