Призначення та класифікація генераторів гармонійних коливань.

Коливаннями називають рух або процес, які характеризують певною повторюваністю в часі. Коливальні процеси широко поширені в природі і техніці, наприклад хитання маятника г, змінного електричного струму і т. д. Фізична природа коливань може бути різною, тому розрізняють коливання механічні, електромагнітні та інші. Однак різні коливальні процеси описуються однаковими характеристиками і однаковими рівняннями.
Генератором гармонійних коливань називають пристрій, що дає змінна синусоїдальна напруга при відсутності вхідних сигналів. У схемах генераторів завжди використовується позитивний зворотний зв'язок. Розрізняють аналогові і цифрові генератори. Для аналогових генераторів гармонійних коливань важливою проблемою є автоматична стабілізація амплітуди вихідної напруги. Якщо в схемі не передбачені пристрої автоматичної стабілізації, стійка робота генератора виявиться неможливою. У цьому випадку після виникнення коливань амплітуда вихідної напруги почне постійно збільшуватися, і це призведе до того, що активний елемент генератора (наприклад, операційний підсилювач) ввійде в режим насичення.В результаті напруга на виході буде відрізнятися від гармонійного.

Генератори сигналів можуть класифікуватися:                                                б) за способом збудження:

а) за формою генерованих сигналів:                                                         - генератори з незалежним або зовнішнім збудженням;

- генератори гармонійних коливань;                                                           - генератори із самозбудженням (автогенератори);

- генератори негармонійних коливань ( пилоподібних, прямокутних);

в) за видом зворотного зв’язку:                                                                                г) за генерованою частотою:

- RC – генератори;                                                                                                  - низькочастотні ( до 100 кГц );

- LC – генератори;                                                                                                  - високочастотні ( 0,1...100 МГц );

- RL – генератори;                                                                                                  надвисокочастотні ( більше за 100 МГц ).

- RLM – генератори;

На відміну від аналогових, цифрові генератори мають високу стабільністю, надійністю, можливістю зміни частоти генерованого сигналу в межах іуніверсальністю. Бурхливий розвиток цифрової електронної техніки дозволяє у все більшій кількості випадків формування аналогових сигналів використовувати цифрові методи. Так як цифрові генератори аналогових сигналів мають рядпереваг:
- Універсальність, оскільки вони дозволяють генерувати аналоговий сигнал із довільною, заданої користувачем, формою;
- Відсутність обмеження по мінімальній частоті;
- Висока стабільність параметрів вихідного сигналу та інші.
Цифрові генератори мають універсальністю, точністю і зручністю настройки.Тому вони отримують все більше поширення як вузли електронноїапаратури, тат і як самостійні пристрої застосовуються при вимірах іналагодженні систем, що працюють зі складними сигналами.
Аналогові генератори використовуються в тих випадках, коли немає високихвимог до параметрів генератора, чи важлива простота і мінімальна вартістьсайту.

2) Принцип дії генератора LC типу на біполярному транзисторі.

Такой генератор  строят на основе усилительного каскада на транзисторе, включая в его коллекторную цепь колебательный LC-контур. Для создания  ПОС используется трансформаторная связь между обмотками W1 (имеющей индуктивность L) и W2 (рис. 2.1).

Напряжение U2 является напряжением  ОС. Оно связано с напряжением  первичной  обмотки W1 коэффициентом  трансформации:

Коэффициент трансформации в данном случае является коэффициентом передачи  ОС, показывая какая часть напряжения передается на вход. Для выполнения баланса амплитуды на частоте ω₀ должно выполнятся равенство

Из этого условия рассчитывается необходимое число витков вторичной обмотки, чем  обеспечивается  условие баланса амплитуд. Для обеспечения баланса  фаз необходимо обеспечить соответствующее включение начал и концов обмоток, чтобы ОС была положительной. Емкость С1 выбирают такой, чтобы ее сопротивление на частоте генерации было незначительным по сравнению с R2. Это исключает влияние сопротивления делителя на ток во входной цепи транзистора, создаваемый напряжением ОС. Назначение R_Э и С_Э такое же, как в обычном усилительном каскаде. LC-генераторы, также как и LC-избирательные усилители применяют в области высоких частот, когда требуются небольшие величины L и имеется возможность обеспечить высокую добротность LC-контура. А на низких и инфранизких частотах, когда построение LC-генератора затруднительно, используют RС цепи тех же типов, что и для избирательных усилителей.