Схемотехническое моделирование и процессы в генераторах гармонических сигналов

 

Рисунок 4

 

 

Рисунок 5

После введения в генератор  Колпитца конденсатора связи форма  колебаний существенно улучшилась (рисунок 7). Особо следует сказать о блокировочных конденсаторах Cb и Ce в базовой и эмиттерной цепях. При достаточно глубокой обратной связи и неправильно подобранных емкостях этих конденсаторов может возникать прерывистая генерация или автомодуляция.

В этом случае амплитуда  колебаний будет иметь переменное значение или уменьшаться до нуля. Прерывистая генерация обусловлена  тем, что при определенных условиях напряжение автоматического смещения вследствие заряда конденсаторов Cb и Ce  может приблизиться к амплитуде  напряжения обратной связи, за счет чего транзистор запирается и колебательный  контур не пополняется энергией.

 

Рисунок 6

В итоге автоколебания  быстро затухают и возобновляются только после разряда этих конденсаторов. Затем процесс нарастания амплитуды, заряда конденсаторов и срыва  автоколебаний повторяется.

 

Рисунок 7

 

Перестройку частоты LC-генераторов  обычно осуществляют изменением, емкости  конденсатора колебательного контура. При этом изменяется и добротность  контура из-за изменения соотношения L/C, что может вызвать изменение  режима работы автогенератора. Изменение  емкости обычно производят механическим путем или с помощью варикапа, изменяя напряжение смещения.

2.4 Выводы по  главе

Использование кварцевых  резонаторов позволяет значительно  снизить относительное изменение  частоты генераторов. Однако, у кварцевых  генераторов затруднено оперативное  изменение частоты выходного сигнала. 

В отличие от аналоговых, цифровые генераторы обладают высокой  стабильностью, надежностью, возможностью изменения частоты генерируемого  сигнала в широких пределах и универсальностью. 

Бурное развитие цифровой электронной техники позволяет  во все большем числе случаев  формирования аналоговых сигналов использовать цифровые методы. Так как цифровые генераторы аналоговых сигналов обладают рядом достоинств: 

- универсальность, поскольку  они позволяют генерировать аналоговый  сигнал с произвольной, заданной пользователем, формой; 

- отсутствие ограничения по минимальной частоте; 

- высокая стабильность  параметров выходного сигнала и другие. 

Цифровые генераторы обладают универсальностью, точностью и удобством  настройки. Поэтому они получают всё большее распространение  как узлы электронной аппаратуры, тат и как самостоятельные  устройства применяемые при измерениях и налаживании систем, работающих со сложными сигналами. 

Аналоговые генераторы используются в тех случаях, когда нет высоких  требований к параметрам генератора, или важна простота и минимальная  стоимость узла. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Особое место среди  программ схемотехнического моделирования  имеют программы, заменяющие измерительную  установку, на которой проводится исследование макета электронной схемы.

Такой программой является Electronics Workbench, в ней на экране отображаются измерительные приборы с органами управления, максимально приближенными  к действительности. Эти программы  называются интеллектуальными, так  как в них можно даже не указывать  задачи исследования. Модель строится так, что по набору приборов, включенных в измерительную схему, программа  сама выполнит не¬обходимые действия.

После загрузки Electronics Workbench на экране появляется окно, содержащее рабочее поле, выше которого расположены:

- строка меню;

- панели: стандартная, компонентов  и инструментов.

Исследуемая схема собирается на рабочем поле из имеющихся компонентов  приборов при одновременном использовании  мыши и клавиатуры.

Бурное развитие цифровой электронной техники позволяет  во все большем числе случаев  формирования аналоговых сигналов использовать цифровые методы. Так как цифровые генераторы аналоговых сигналов обладают рядом достоинств: 

- универсальность, поскольку  они позволяют генерировать аналоговый  сигнал с произвольной, заданной  пользователем, формой; 

- отсутствие ограничения  по минимальной частоте; 

- высокая стабильность  параметров выходного сигнала  и другие. 

Цифровые генераторы обладают универсальностью, точностью и удобством  настройки. Поэтому они получают всё большее распространение  как узлы электронной аппаратуры, тат и как самостоятельные  устройства применяемые при измерениях и налаживании систем, работающих со сложными сигналами. 

Аналоговые генераторы используются в тех случаях, когда нет высоких  требований к параметрам генератора, или важна простота и минимальная  стоимость узла. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Васильченко Е. В., Наседкин К. С. Проектирование схем на компьютере. - Солон-Пресс, 2004. – 63 с.

2 Кардашев Г.А. Виртуальная электроника. Компьютерное моделирование аналоговых устройств. - М.: Горячая линия -Телеком, 2002. – 121 с.

3 Белецкий А.Ф. Теория линейных электрических цепей. - М.: Радио и связь, 2007. – 331 с.

4 Бакалов В.П. и др. Теория электрических цепей. - М.: Радио и связь, 2008. – 74 с.

5 Качанов Н.С. и др. Линейные радиотехнические устройства. - М.: Воен. издат., - 2010. – 87 с.

6 Попов В.П. Основы теории цепей - М.: Высшая школа, -  2009. – 272 с.

7 Иванов И.И., Лукин А.Ф., Соловьев Г.И. Электротехника. Основные положения, примеры и задачи. 2-е изд., исправленное. - СПб.: Издательство «Лань», - 2007. -  173 с.

8 Панфилов Д.И., Иванов В.С., Чепурин И.Н. 
Электротехника и электроника в экспериментах и упражнениях: 
Практикум на Electronics Workbench. - В 2 т./Под общей ред. Д.И. Панфилова — Т. 1: Электротехника. — М.: ДОДЭКА, 1999. — 155 с. 

9 Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Workbench и ее применение. - Солон-Р, 2007.- 268-270 с.

10 Кардашев Г.А. Цифровая электроника на персональном компьютере Electronics Workbench и Micro-Cap. - М Горячая линия-Телеком, 2003. – 115 с.