|
РЕФЕРАТЫ КУРСОВЫЕ ДИПЛОМЫ СПРАВОЧНИКИ
|
|
|
| Генераторы гармонических колебаний |
Енергодарський інститут державного та муніципального управління імені Р.Г. Хеноха Класичний приватний університет «Отримано» Реєстраційний № Дата отримання «»2008р. «Відправлено з зауваженнями» Реєстраційний № Дата отримання «»2008р. «Отримано повторно» Реєстраційний № Дата отримання «»2008р. РЕФЕРАТ З дисципліни «Основи електротехніки і електроніки» На тему «Генератори гармонійних коливань» Виконав (ла) студент (ка) ІІI курсу, групи ЗИ - 617 Вільчак Володимир Федорович м. Енергодар, 2009р. План Введение 1. Генераторы гармонических колебаний 2. Генератор LC-типа 3. RC- генератор с последовательно- параллельной RC-цепью 4. Схема генератора RC - типа с фазосдвигающей цепью Вывод Список использованной литературы Введение Колебаниями называются движения или процессы, которые характеризуются определенной повторяемостью во времени. Колебательные процесс широко распространены в природе и технике, например качания маятника часов, переменный электрический ток и т.д. Физическая природа колебаний может быть разной, поэтому различают колебания механические, электромагнитные и другие. Однако различные колебательные процессы описываются одинаковыми характеристиками и одинаковыми уравнениями. Колебания называются свободными (или собственными), если они совершаются за счет первоначально совершенной энергии при последующем отсутствии внешних воздействий на колебательную систему (систему, совершающую колебания). Простейшим типом колебаний являются гармонические колебания - колебания, при которых колеблющаяся величина изменятся со временем по закону синуса (косинуса). Генератором гармонических колебаний называют устройство, создающее переменное синусоидальное напряжение при отсутствии входных сигналов. В схемах генераторов всегда используется положительная обратная связь. Различают аналоговые и цифровые генераторы. Для аналоговых генераторов гармонических колебаний важной проблемой является автоматическая стабилизация амплитуды выходного напряжения. Если в схеме не предусмотрены устройства автоматической стабилизации, устойчивая работа генератора окажется невозможной. В этом случае после возникновения колебаний амплитуда выходного напряжения начнет постоянно увеличиваться, и это приведет к тому, что активный элемент генератора (например, операционный усилитель) войдет в режим насыщения. В результате напряжение на выходе будет отличаться от гармонического. Схемы автоматической стабилизации амплитуды достаточно сложны. 1. Генераторы гармонических колебаний Генераторы гармонических колебаний представляют собой электронные устройства, формирующие на своем выходе периодические гармонические колебания при отсутствии входного сигнала. Генерирование выходного сигнала осуществляется за счет энергии источника питания. Со структурной точки зрения генераторы представляют собой усилители электрических сигналов, охваченные ПОС. Внешний входной сигнал отсутствует. На входе усилителя действует только выходной сигнал ОС UOC. А на входе ОС действует UВХОС=UВЫХ. Поэтому коэффициент усиления такой схемы Условием, обеспечивающим наличие сигнала на выходе генератора при отсутствии внешнего входного сигнала является К - высокая стабильность параметров выходного сигнала и другие.
Схемотехника аналоговых электронных устройств
Существует большое количество схемных реализаций генераторов, поэтому ограничимся рассмотрением генераторов на основе ОУ, как наиболее соответствующим содержанию курса АЭУ. На рисунке 7.29 приведены различные варианты схем генераторов гармонических колебаний на ОУ. Рисунок 7.29. Автогенераторы на основе ОУ В схеме LC-автогенератора (рисунок 7.29а) баланс фаз обеспечивается наличием ПОС, вводимой с помощью резисторов R2 и R3, баланс амплитуд достигается выбором номиналов резисторов R2 и R3 по условию βK = R3(R2 + R3)·K ≥ 1. Здесь под K подразумевается масштабный коэффициент усиления, равный K = Rρ/R1, где Rρ — сопротивление контура на частоте резонанса. Частота резонанса определяется элементами LC-контура и рассчитывается по известной формуле Можно избежать применения индуктивностей, используя селективные RC-цепи. Наибольшее применение получила так называемая фазирующая RC-цепь, включенная в схеме RC-генератора (рисунок 7.29б) между выходом и неинвертирующим входом ОУ. На частоте генерации f0 = 1/2πRC фазовый сдвиг φос=0 и выполняется условие баланса фаз, для выполнения баланса амплитуд необходимо скомпенсировать затухание, вносимое фазирующей цепью на частоте генерации, т.е. выполнить условие K0ОС = R2/(R1 + R2) = A0, где A0≈3,3 — затухание, вносимое фазирующей цепью ... »Радиолокационная станция обнаружения воздушных целей
Генератор тактовых импульсов ГТИ вырабатывает тактовые импульсы с периодом Т0. Делитель частоты делит частоту тактового импульса до частоты повторения зондирующего сигнала. Формирователь управляющих импульсов длительностью МТ0 (ФУИ МТ0) синхронизируется сигналами с выхода делителя частоты (а также с блока синхронизации нестабильности линии задержки ЧПК) и формирует импульсы длительностью МТ0. Эти импульсы включают коммутатор, подключенный к генератору гармонического колебания. В зависимости от кода М- последовательности (0 или 1) на выходе коммутатора получаем гармоническое колебание со сдвигом фазы 0 или ( соответственно. Рассмотрим автокорреляционную функцию полученного сигнала, которая будет соответствовать комплексной огибающей на выходе согласованного фильтра. Рис. 2.3 Результирующая огибающая сигнала на выходе согласованного фильтра Структурная схема фильтра согласованного с ФМ сигналом, описанным кодовой последовательностью , изображена в приложении 2. 3. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА РЛС Импульсные РЛС, осуществляющие когерентный прием и содержащие устройство ЧПК, называют РЛС с селекцией движущихся целей (РЛС с СДЦ). открыть »Лекции
Пластины расположены на одной линии на достаточном расстоянии друг от друга, чтобы предотвратить пробой между проводами. Покрытия из фольги я соединил проводником С, а два провода сейчас соединяю с выводами катушки. Теперь легко, меняя силу и частоту тока в первичной обмотке, найти то значение, когда емкость системы более всего соответствует условиям опыта, и провода так ярко светятся, что, если выключить свет в комнате, то имя, которое они образуют, ярко горит. Возможно, предпочтительнее всего проводить этот опыт с катушкой, подключенной к генератору переменного тока высокой частоты, так как тогда, благодаря гармоническим колебаниям, потоки более однообразны, хотя и не столь обильны, чем при работе с нашей катушкой. Этот опыт, однако, можно проводить и при низких частотах, но не так успешно. Когда два провода, соединенные с выводами катушки, расположены на нужном расстоянии, потоки между ними могут быть настолько интенсивными, что образуется постоянное свечение. Для демонстрации этого явления я взял два провода в форме окружностей С и с (рисунок 10) из довольно толстого провода, одна окружность диаметром около 80, а другая около 30Pсм ... »Цифровой генератор синусоидальных колебаний
Проектная часть содержит принципиальную схему цифрового генератора с ее обоснованием и расчетом, а также результаты математического моделирования узлов спроектированного устройства. Введение. 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. Генераторы гармонических колебаний. открыть »Большая Советская Энциклопедия (ГЕ)
При переходе к более высоким частотам (СВЧ и оптический диапазон) для возбуждения колебаний необходимы системы с распределёнными параметрами. В этом случае говорят об электромагнитных колебаниях. Термин «Г. э. к.», как правило, не применяется, когда речь идет о получении переменных токов промышленных частот, получаемых с помощью электрических машин (см. Генератор электромашинный, Переменного тока генератор). Г. э. к. осуществляется обычно либо путём преобразования энергии источников постоянного напряжения при помощи электронных приборов (вакуумных, газоразрядных и твердотельных), либо путём преобразования первичных электрических колебаний в колебания требуемой частоты и формы (параметрический генератор, квантовый генератор). В зависимости от типа электронных приборов различают: ламповые генераторы (с электронными лампами), полупроводниковые генераторы (с полупроводниковыми триодами, туннельными диодами и др.), генераторы с газоразрядными приборами (тиратронами и др.). По форме колебаний, частоте, мощности и назначению различают: генераторы синусоидальных (гармонических) колебаний, генераторы колебаний специальной формы, генераторы сверхвысоких частот и т. д. Необходимые элементы генератора: источник энергии, цепи, в которых возбуждаются и поддерживаются колебания (пассивные цепи) и активный элемент, преобразующий энергию источника питания в энергию генерируемых колебаний ... »Разработка МПС на базе КР580
С помощью сигнала SY K на вывод S S B передаются импульсы Ф1, соответствующие началу каждого второго периода циклов работы микропроцессора. Кроме того, предусмотрены вход и выход сигнала сброса, вход и выход сигнала готовности. Условное графическое изображение БИС КР580ГФ24 приведено на рисунок. Назначение выводов БИС КР580ГФ24 Сигнал Назначение X1, X2 Подключается кварцевый резонатор. Ф1, Ф2 Сформированные последовательности импульсов. RDYI Входной сигнал “Готовность” SY C Входной сигнал “Строб управляющего слова” RESI Входной сигнал “Сброс” Ф Последовательность импульсов Ф2 с ТТЛ-уровнями. READY Выходной сигнал “Готовность” RESE Выходной сигнал “Сброс” PCLK Сформированные генератором гармонические колебания. S S B Выходной сигнал “Строб записи слова состояния в регистр состояния”. Блок центрального процессора в приложении “Схема электрическая принципиальная. МПС.” выполнен на микросхемах DD1.DD6. 2 Центральная шина. В центральную шину входят шина адреса, шина данных и шина управления. Шина адреса — 16-разрядная, направленная от микропроцессора шина, которая выполняет 2 функции: передачу адреса ячейки памяти при обращении к памяти, максимально возможный объём которой составляет 216=65536 байт. передачу адреса внешнего устройства при выполнении команд I и OU . открыть »Генератор гармонических колебаний на операционных усилителях
Практически такие генераторы используются для генерирования колебаний, частоты которых достигают сотен килогерц. Учитывая все выше написанное и то, что необходимо выполнить генератор гармонических колебаний с частотой fг = 8 кГц. в качестве частотно избирательной цепочки ПОС выбираю RC-цепь, а усилительным элементом по заданию является операционный усилитель (ОУ). §3. Выбор RC-цепочки RC-цепочка может быть подключена как к инвертирующему, так и к неинвертирующему входу ОУ. При подключении RC-цепочки к инвертирующему входу ОУ она должна вносить фазовый сдвиг, равный . Пример такого генератора показан на рис. 2. Недостаток RC-генератора на инвертирующем усилителе – большое число (не менее 6) элементов в цепи отрицательной обратной связи (ООС), поэтому чаще применяются RC-генераторы с неинвертирующим усилителем. Т.е. RC-цепочка подключается к неинвертирующему входу ОУ. На низких и средних частотах хорошим источником синусоидальных колебаний с малым уровнем искажений служит генератор с мостом Вина (рис. 2). Идея его состоит в том, чтобы создать усилитель с обратной связью, имеющий сдвиг фазы 0° на нужной частоте, а затем отрегулировать петлевое усиление таким образом, чтобы возникли автоколебания. открыть »Схемы автогенераторов. Общий принцип стабилизации частоты колебаний
Коэффициент обратной связи на резонансной частоте контура Частота генерируемых колебаний определяется из уравнения баланса фаз, и пока транзистор можно считать безынерционным, примерно равна резонансной частоте контура где Для регулировки частоты колебаний ставится конденсатор переменной емкости СК параллельно катушке контура, тогда Амплитуда генерируемых колебаний определяется из уравнения баланса амплитуд Регулировка амплитуды колебаний осуществляется изменением величины b, т. е. изменением емкостей СБЭ, либо СКЭ. Катушка контура не должна иметь отводов (должна быть многослойной или с малым числом витков). Достоинства схемы заключаются в возможности плавной регулировки амплитуды колебаний и использовании автогенератора в диапазоне весьма высоких радиочастот (КВ и УКВ). Недостатками являются необходимость применения параллельного питания коллекторной цепи и невозможности заземления ротора конденсатора переменной емкости СК. RC-генераторы RC-генератором называют генератор гармонических колебаний, в котором вместо колебательной системы, содержащей элементы L и С, применяется резистивно-емкостная цепь (RC-цепь), обладающая частотной избирательностью. открыть »Микроволновая терапия
Электронный блок предназначен для получения напряжения возбуждения ультразвукового излучателя в непрерывном и импульсном режимах работы. В непрерывном режиме напряжение возбуждения представляет собой гармонические колебания с частотой 0,88 МГц, импульсом – последовательность высокочастотных импульсов – той же частоты заполнения длительностью (( = 2,4 и 10мс и периодом следования Тп= 20мс. Колебания ультразвуковой частоты генерируются в автогенераторе 1 и через модулятор 2 на вход буферного каскада 3, предназначенного для ослабления влияния последующих каскадов на параметры генерируемого сигнала. В импульсном режиме модуляция осуществляется путём подачи на вход модулятора 2 импульсов положительной полярности с выхода импульсного генератора 7. В непрерывном режиме на вход модулятора подаётся постоянное напряжение, соответствующее уровню логической единицы. В цепь эмиттера транзистора буферного каскада 3 включён ступенчатый регулятор интенсивности, с выхода которого сигнал подаётся на вход предусилителя 4, где усиливается до уровня, необходимого для нормальной работы выходного усилителя 5. открыть »Принципы современного менеджмента на примере HP
Не претендуя на полный обзор достигнутого, этот перечень дает картину поступательного движения в процессе эволюции технологии и ее достижений за последние 44 года, а также показывает, насколько оперативно компания «Хьюлетт-Паккард» реагировала на новые технологические возможности. 1938 год — Дэйв и Люсиль Паккард переехали в дом 367 на Аддисон авеню в Пало-Альто, штат Калифорния; Билл Хьюлетт снял коттедж позади этого дома, и они вместе с Дэйвом стали часть дня работать в гараже, имея на двоих 538 долларов. 1939 год—Партнерские отношения официально оформлены 1 января 1939 года; монетка определила название компании. Станфордские исследования Билла Хьюлетта по проблеме отрицательной обратной связи привели к созданию первого изделия «Хьюлетт-Паккард» — генератора звуковых частот. Принцип обратной связи стал базой для других изделий «Хьюлетт-Паккард», таких как анализатор гармонических колебаний и несколько типов анализаторов искажений. 1940 год—Переезд из гаража в арендованное здание возле цеха «Тинкер Белл» на углу Пейдж Милл роад и Эль-Камино реал, Пало-Альто. открыть »Генераторы синусоидальных колебаний
1. Общие положения Электронными генераторами называются устройства, преобразующие электрическую энергию источника постоянного тока (источника питания) в энергию электрических колебаний заданных формы и частоты. Форма электрических колебаний может быть различной. Генераторы, формирующие синусоидальные колебания, называются генераторами синусоидальных, или гармонических колебаний. Если форма колебаний отличается от синусоидальной (прямоугольные, треугольные, пилообразные и т.д.), то такие генераторы называются импульсными, или релаксационными. По принципу управления генераторы разделяются на две группы – генераторы с самовозбуждением (автогенераторы) и генераторы с внешним (независимым) возбуждением. Последние, по существу, являются усилителями мощности высокой частоты, работающими на резонансную нагрузку и здесь рассматриваться не будут. Схема автогенератора обычно содержат усилитель, охваченный обратной связью. Для построения автогенератора синусоидальных колебаний элементы схем либо усилителя, либо ОС должны обладать явно выраженными частотными свойствами. открыть »Радиофизические методы обработки информации в народном хозяйстве
Косяки рыб обнаруживаются на расстояниях от судна до нескольких километров и на глубинах до 1,5 км. Радиофизические методы поиска рыбы приобретают все большее народнохозяйственное значение. Поиск полезных ископаемых Радиофизические методы исследования эффективно применяются в геофизической разведке. В комплексе с другими методами геофизической разведки они дают ценную дополнительную информацию о геологическом строении земной коры на различных участках и месторождениях полезных ископаемых. Основой для этих методов, называемых геофизиками радиоволновыми (электродинамическими), является различие электромагнитных свойств разных участков земной поверхности, отражающее различие в их геологическом строении, наличии тех или иных пород. Используются гармонические радиоволны, создаваемые радиопередающей антенной у поверхности земли. Известны различные радиоволновые методы исследования поверхностного слоя Земли. Распространен метод непрерывного радиоволнового профилирования в движении. На автомашине располагается генератор гармонических электромагнитных колебаний небольшой мощности, возбуждающий рамочную антенну, плоскость которой горизонтальна. открыть »Радиолокационная станция обнаружения воздушных целей
При анализе работы когерентно-импульсных РЛС обычно делается допущение, что в пределах главного "луча" диаграмма направленности постоянна, а вне главного "луча" излучение и прием не проводятся. Это допущение позволяет считать, что даже с учетом сканирования антенны амплитуды всех импульсов когерентной пачки, полученной при отражении зондирующего сигнала от точечной подвижной или неподвижной цели, одинаковы. Истинно-когерентные РЛС строятся на базе многокаскадного передатчика с усилителями мощности на выходе, а псевдо-когерентные РЛС - на базе высокочастотного генератора. Для проектируемой РЛС необходимо использовать сложный сигналы с , для этого, как правило, используются истинно-когерентные РЛС. На рис.3.1 приведена упрощенная структурная схема одного из вариантов истинно-когерентных РЛС. Рис. 3.1 Обобщенная структурная схема РЛС Развернутая структурная схема истинно-когерентной РЛС приведена в приложении 3. В данной РЛС с СДЦ в качестве передатчика используется усилитель мощности (УМ) с импульсной модуляцией, а опорный сигнал формируется с помощью стабильного генератора (СГ) гармонических колебаний на частоте fпр. открыть »Билеты по физике; развернутый план
Аналитическая запись гармонических колебаний. 7. Определение опытным путем периода, частоты. 3. Л.р.:"Параллельное соединение проводников". 1. Записаны закономерности параллельного соединения проводников. 2. Начерчена схема электрической цепи. 3. Собрана электрическая цепь. 4. Произведены необходимые измерения. 5. Определены погрешности. 6. Произведены вычисления. 7. Проведен анализ полученного результата.БИЛЕТ 8 I. Внутренняя энергия и способы её изменения. Первый закон термодинамики. 1. Определение внутренней энергии. 2. Способы изменения внутренней энергии (на примерах). 3. Формулировка первого закона термодинамики. 4. Математическая запись закона. 5. Применение 1 закона термодинамики к процессам: изохорному изобарному изотермическому адиабатному 6. Невозможность создания вечного двигателя. II. Генератор переменного тока. Трансыорматор. Успехи и перспективы электрификации. 1. Принцип получения переменного тока. 2. Устройство генератора переменного тока. 3. Назначение трансформатора. 4. Принцип действия трансформатора. 5. Устройство трансформатора. 6. Успехи и перспективы электрификации. III. Задача на применение закона сохранения импульса. 1. Записан закон сохранения импульса 2. открыть »Билеты по физике
Незатухающие гармонические колебания высокой частоты вырабатывает генератор высокой частоты, например генератор на транзисторе. Для пережачи звука эти высокочастотные колебания изменяют (модулируют), с помощью электрических колебаний низкой (звуковой) частоты. Можно, например, изменять со звуковой частотой амплитуду высокочастотных колебаний. Этот способ называют амплитудной модуляцией. Модуляция – медленный процесс. Это такие изменения в высокочастотной колебательной системе, при которых она успевает совершить очень много высокочастотных колебаний, прежде чем их амплитуда изменится заметным образом. Детектирование. В приёмнике из модулированных колебаний высокой частоты выделяются низкочастотные колебания. Такой процесс называют детектированием. Полученный в результате детектирования сигнал соответствует тому звуковому сигналу, который действовал на микрофон передатчика. Рассмотрим простейший радиоприемник. Он состоит из антенны, колебательного контура с конденсатором переменной емкости, диода-детектора, резистора и телефона. Частота колебательного контура подбирается таким образом, чтобы она совпадала с частотой несущей, при этом амплитуда колебаний на конденсаторе становится максимальной. открыть »О структуре поля упругих колебаний при сейсмоизмерениях
Таким образом, выделяя участок спектра сейсмосигнала около собственной частоты этого слоя, можно выявить зону его нарушения. Описанную здесь модель распространения поля упругих колебаний при сейсморазведочных работах подтвердили, сами того не желая, ученые Института геофизики СО РАН. Их эксперимент заключается в следующем. Мощный, 100-тонный генератор гармонического поля упругих колебаний (вибросейс) находится под Новосибирском, и излучаемое им поле может изменяться плавно и как угодно медленно по частоте от 1,5 Гц и до 12 Гц. Сейсмоприемники, регистрирующие это поле, могут находиться на расстоянии нескольких сотен километров. Задача этого эксперимента заключается в том, чтобы доказать, что излученное поле уходит на огромные (десятки км) глубины и отражается от залегающей там поверхности. В их отчетах так и приводится, что вибросейс может использоваться как альтернатива взрывной сейсмике, для сейсморазведочных региональных работ, для выявления границ, находящихся на больших глубинах. Однако в процессе нашего с ними обсуждения результатов этих экспериментов, вдруг выяснилось, что в ходе описанного вибросейс-эксперимента бывают такие частоты, на которых сигнал от источника не регистрируется в точке приема. открыть »Принципы построения и функционирования различного вида генераторов колебаний
Простейшим методом формирования гармонических колебаний является метод компенсации потерь в LC-колебательном контуре при помощи усилителя. Для этого усилитель нужно охватить обратной связью, компенсирующей эти потери (рис. 1). Автогенератор гармонических колебаний можно образовать путем подключения к усилителю цепи положительной обратной связи, действие которой должно обеспечить подачу на вход усилителя сигнала с амплитудой не ниже амплитуды первоначального сигнала и со сдвигом фаз, равным нулю. Рис. 1. Принцип построения генератора на основе усилителя положительной обратной связью Необходимым и достаточным условием самовозбуждения замкнутой схемы автогенератора является равенство выходного напряжения цепи обратной связи первоначальному входному напряжению усилителя, послужившему толчком для возбуждения колебаний: Это условие называется условием баланса амплитуд. Оно заключается в том, что генератор может возбуждаться только тогда, когда усилитель компенсирует все потери в цепи возбуждения этих колебаний. Вторым условием возникновения автоколебаний является условие баланса фаз: Это условие означает, что колебания в замкнутой системе могут возбуждаться только тогда, когда фаза выходного напряжения цепи ОС и фаза входного напряжения усилителя совпадают или сдвинуты относительно друг друга на целое число периодов колебаний. открыть »Физические обоснования и методика проведения процедур. Аппараты для низкочастотной магнитотерапии
Частным случаем ПеМП является синусоидальное магнитное поле, которое образуется при питании индуктора от промышленной сети переменного тока или от специального генератора синусоидальных колебаний. Такое поле является моногармоническим. Большинство промышленно выпускаемых магнитотерапевтических аппаратов либо непосредственно питаются от сети переменного тока, либо имеют в одном из режимов питание синусоидальным током. Поэтому в существующей научно-технической литературе аббревиатура «ПеМП» относится, в основном, именно к синусоидальным магнитным полям. Пульсирующее магнитное поле (ПуМП) — частный случай переменного поля, у которого вектор магнитной индукции изменяется по уровню, но не изменяется по направлению. Такое поле образуется в индукторе при питании его пульсирующим током, получающимся, например, в результате одно- или двухполупериодного выпрямления. ПуМП является полигармоническим, его спектр содержит несколько гармонических составляющих. Вращающееся магнитное поле (ВМП) характеризуется тем, что вектор магнитной индукции перемещается в пространстве (например, относительно поверхности формообразующего цилиндра). открыть »
