Обратные связи в генераторах

December 23, 2010 by admin Комментировать »

При создании устройств контроля, измерения, автоматиза­ции зачастую используют генераторы с емкостной, индуктивной, оптической, акустической или биологической обратной связью.

Генератор с оптической обратной связью (рис. 10.1) на­чинает генерировать колебания при наличии оптической обрат­ной связи между излучателем света (светодиод HL1) и фотоприемником — датчиком света (фотодиод VD1 или заменяю­щий его фоточувствительный элемент, например, фоторезистор) [Р 7/93-27]. Если ослабить глубину оптической обратной связи, поставив на пути между излучателем и приемником света полу­прозрачный экран, либо удалить приемник от излучателя, устрой­ство чутко отреагирует на это: частота генерации изменится, а то и вовсе прекратится. Такие устройства могут быть использованы для контроля расстояний, подсчете изделий на конвейере, для ин­дикации обрыва ленты магнитофона, в помощь слепым.

Рис. 10.7. Генератор сигналов — пробник

На транзисторе VT1, фазосдвигающих RC-цепочках С1 — СЗ и R1 — R3 и телефонном капсюле BF1 выполнен генератор гармонических сигналов, приближающихся по форме к синусои­дальным. Сигнал с частотой 1,3… 1,5 кГц и амплитудой 1,9 В снимается с НЧ выхода генератора. Дополнительным элементом фазосдвигающей цепочки генератора является светодиод HL1. При подключении параллельно ему неизвестного сопротивления Rx (движок потенциометра R4 в крайнем правом положении),

частота генерации меняется. При Rx<20 Ом светодиод HL1 не горит, генерация срывается. При увеличении Rx от 25 до 1000 Ом частота генерации плавно снижается с 1760 до 600 Гц. Когда значение Rx превысит 1,0… 1,1 кОм, светодиод HL1 на­чинает светиться. Частота генерации плавно повышается с 600…640 Гц до примерно 1340 Гц (Rx>20 кОм). Падение напря­жения на контролируемом резисторе не превышает 1,8…2,0 В. Переключатель SA1 размыкает цепь положительной обратной связи и переводит устройство в режим УНЧ. На НЧ вход подают сигнал с внешнего генератора либо с контролируемого радио­электронного устройства.

В эмиттерную цепь транзистора VT1 включен светодиод HL2. Светодиод обеспечивает смещение на ВЧ генераторе (тран­зисторы VT2, VT3) и одновременно является источником моду­лированного оптического излучения. На транзисторах VT2, VT3 выполнен ВЧ генератор, частоту которого определяет LC-контур (и емкостные компоненты транзисторов, в него входящие). Управ­ление частотой генератора производится с помощью потенцио­метра R4, модуляция — от НЧ генератора (транзистор VT1). ВЧ генератор способен работать в диапазоне частот от единиц кГц : до сотни МГц. Амплитуда ВЧ сигнала (на частоте сотен кГц) со­ставляет 0,5…0,7 8; на частотах около 100 МГц — 50 мВ.

ВЧ генератор работает на частоте 360 кГц, а светодиод HL2 светится при следующих параметрах элементов схемы: L=260 мкГн (от УПЧ радиоприемника ВЭФ-12, 201, 202), С=120 пФ и R4=4,7 кОм. Частота генерации понижается до 160 кГц при плавном уменьшении R4 до погасания светодио- да HL2. Гашение светодиода HL2 является «критической» точ­кой: после этого частота генерации скачкообразно снижается до 90 кГц и затем почти не изменяется. В «критической» точ­ке светодиод HL2 гаснет, а НЧ-генерация прекращается. Во­зобновление НЧ генерации происходит при последующем уменьшении сопротивления R4.

С помощью потенциометра R4 можно управлять частотой генерации БЧ-генератора в пределах от 360 до 160 кГц. Генера­тор потребляет ток до 10 мА и не боится коротких замыканий по входам и выходам.

Генераторы световых импульсов (рис. 10.8, 10.9) выпол­нены на аналогах лавинных и инжекционно-полевых транзисторов и используются для систем охранной сигнализации [Ра 5/00-29].

I lii рис. 10.8 показана схема генератора световых импульсов на составном лавинном транзисторе VT1, VT2. Частота следования импульсов определяется постоянной времени R1x(C1+C2); дли- н’пьность импульсов — R2x(C1+C2). Максимальный ток через ( нотоизлучающий диод HL1 определяется выражением:

где:

ипит — напряжение питания;

UHL1 — падение напряжения на светоизлучающем диоде; U3KVT2 — падение напряжения эмиттер — коллектор для фанзистора VT2 при токе 1МДХ, соответственно.

Рис. 10.8. Генератор световых импульсов

При указанных на схеме (рис. 10.8) номиналах элементов !енератор вырабатывает импульсы частотой 2…3 Гц. При обры­ве шлейфа охранной сигнализации В1 (размыкании цепи кон­денсатора С1) частота импульсов повышается на порядок, что приводит к срабатыванию охранной сигнализации. Схема охран­ной сигнализации может работать и по принципу прерывания светового луча.

На рис. 10.9 показана схема генератора световых импуль­сов, выполненная на аналоге инжекционно-полевого транзистора (VT1, VT2). В отличие от устройства на рис. 10.8 генератор может работать при пониженных напряжениях: верхняя граница напря­жения питания ограничена напряжением пробоя полевого транзи­стора (10…12 В), нижняя — значениями UHL1 и U3KVT2 (>3 В).

В схеме (рис. 10.8) вместо транзистора микросхемы К101КТ1А может быть использован дискретный аналог лавинного транзистора, либо р-л-р транзистор аналогичной микросхемы К162КТ1, также включенный инверсно (см., например, главу 2). Для работы схем (рис. 10.8, 10.9) в ждущем режиме охранный шлейф может быть подключен параллельно конденсатору С2, шунтируя его. Генерации при этом нет. При обрыве шлейфа гене­ратор начинает работать. Ток потребления устройства до 10 мкА (рис. 10.8) и до 100 мкА (рис. 10.9).

Рис. 10.9. Генератор световых импульсов

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты