RC-генератор гармонических колебаний. Буханов В.М - 5 стр.

                                                6

                                           •
                             U3  U3           1
                          β=    = • = R / R + C /C + 1.
                             U2        1   2    2 1
                                           U2

      Условие баланса амплитуд β ≥ 1/K для нашего случая запишется так:

                            1                               R1   C2
                  R1 / R2 + C 2 / C1 + 1
                                           ≥ 1/K, или K ≥      +    + 1.
                                                            R2   C1
.

      Наименьшим значением для K, начиная с которого в генераторе смогут возникнуть
автоколебания, очевидно, будет значение

                                           R1   C2
                                   K=         +    + 1.                           (5)
                                           R2   C1

При R1 = R2 и C1 = C 2 , K = 3.
      При значениях K, близких к наименьшему, генерируемое напряжение будет по
своей форме близко к синусоидальному, так как при этом условия самовозбуждения будут
выполняться для узкого диапазона частот.
      Выше мы считали, что коэффициент усиления K не зависит от величины входного
сигнала. Эта так называемая линейная теория генератора дает возможность получать
правильные выражения для условий самовозбуждения. Однако эта теория не дает
возможности вычислить амплитуду колебаний. Вопрос об амплитуде решается
нелинейной теорией генератора, которая здесь не рассматривается.


                    Описание экспериментальной установки

       Блок-схема установки изображена на рис. 3. Транзисторный RC-генератор вместе с
согласующими устройствами смонтирован на специальной панели. Цепь обратной связи
также монтируется на отдельной панели. Питание 8 В подается на панель генератора от
специального источника. Для наблюдения формы генерируемых колебаний, измерения их
частоты, а так же коэффициента усиления К имеется осциллограф (С-1-68) и генератор
напряжения звуковых частот (ГЗ-18). В качестве резистора R1 используется магазин
сопротивлений, позволяющий устанавливать его значение в диапазоне 0.01 – 10 000 Ом, а
в качестве R2 , C1 и C 2 - резисторы и конденсаторы, номиналы которых даны в таблице,
находящейся на рабочем столе установки. При выполнении работы обычно используются
2 – 3 резистора R2 и единственная комбинация C1 и C 2 .




              Упражнение 1. ПРОВЕРКА УСЛОВИЯ БАЛАНСА ФАЗ

      Собрать установку в соответствии со схемой рис. 3 (генератор напряжения
звуковых частот пока не подсоединять). На панели для цепи обратной связи включить
резисторы и конденсаторы, образующие одну из комбинаций, при которой имеет место
генерация (комбинация указана в том же приложении, что и номиналы элементов цепи