Генератори електричних коливаньЗа формою вихідного сигналу

Синусоїдальних, гармонійних коливань (сигналів) (генератор Мейснера, генератор Хартлі (індуктивного трехточкі), генератор Колпітца (ємнісної трехточкі) та ін) ^[1]

Прямокутних імпульсів - мультивібратори, тактові генератори

Функціональний генератор - прямокутних, трикутних і синусоїдальних імпульсів

Генератор лінійно-змінюється напруги (ГЛИН)

Генератор шуму

Існують також генератори більш складних сигналів, таких, як телевізійна випробувальна таблиця

По частотному діапазону:

Низькочастотні

Високочастотні

За принципом роботи:

Стабілізовані кварцовим резонатором - Генератор Пірса

Блокінг-генератори

LC-генератори

RC-генератори ^{[2] [3]}

Генератори на тунельних діодах

За призначенням:

Генератор тактових імпульсів

Більшість генераторів є перетворювачами постійного струму в змінний струм. Малопотужні генератори будують на однотактний підсилювальних каскадах. Більш потужні однофазні генератори будують на двотактних (полумостовой) підсилювальних каскадах, які мають більший ККД і дозволяють на транзисторах тієї ж потужності побудувати генератор з приблизно вдвічі більшою потужністю. Однофазні генератори ще більшої потужності будують по чотиритактний (полномостовой) схемою, яка дозволяє приблизно ще вдвічі збільшити потужність генератора. Ще більшу потужність мають двофазні і трифазні двотактні (полумостовой) і чотиритактні (полномостовие) генератори.

Генератори гармонійних коливань

Генератор (виробник) гармонійних коливань являє собою підсилювач з позитивним зворотним зв'язком. Підсилювач з негативним зворотним зв'язком є дискримінатором (Подавлювачі, активним фільтром). Підсилювач генератора може бути як однокаскадного, так і багатокаскадного.

Ланцюзі позитивного зворотного зв'язку виконують дві функції: зсув сигналу по фазі для отримання петлевого зсуву близького до n * 2π і фільтра, що пропускає потрібну частоту. Функції зсуву фази і фільтра можуть бути розподілені на дві складові частини генератора - на підсилювач і на ланцюзі позитивного зворотного зв'язку або цілком покладені на ланцюзі позитивного зворотного зв'язку. У ланцюзі позитивного зворотного зв'язку можуть стояти підсилювачі.

Необхідними умовами для виникнення гармонійних незатухаючих коливань є:
1. петлевий зсув фази рівний n * 360 ° ± 90 °,
2. петлеве посилення> 1,
3. робоча точка підсилювального каскаду в середині діапазону вхідних значень.
Необхідність третьої умови.
Петлевий зсув фази і в тригері і в генераторі дорівнює близько 360 °. Петлеве посилення в тригері майже вдвічі більше, ніж в генераторі, але тригер не генерує, так як робочі точки каскадів в тригері зміщені на краю діапазону вхідних значень і ці стани в тригері стійкі, а стан з середньою величиною вхідних значень - нестійка. Такий характеристикою володіє компаратор.
У гармонійному генераторі середній стан стійке, а відхилення від середнього стану нестійкі.

31) Автогенератор - електронний генератор із самозбудженням. ^[1] Автогенератор виробляє електричні (електромагнітні) коливання, які підтримуються подачею по ланцюзі позитивного зворотного зв'язку частини змінної напруги з виходу автогенератора на його вхід. Це буде забезпечено тоді, коли наростання коливальної енергії буде перевершувати втрати (коли петлевий коефіцієнт підсилення більше 1). При цьому амплітуда початкових коливань буде наростати.

Такі системи називають автоколивального системами або автогенератора, а генеруються ними коливання - автоколиваннями. У них генеруються стаціонарні коливання, частота і форма яких визначаються властивостями самої системи.

Автогенератори застосовуються, наприклад, в радіопередавальних пристроях.

Існує 2 режими роботи автогенератора: м'який і жорсткий режими.

М'який режим характеризується безумовним швидким встановленням стаціонарного режиму при включенні автогенератора.

Жорсткий режим вимагає додаткових умов для встановлення коливань: або великої величини коефіцієнта зворотного зв'язку, або додаткового зовнішнього впливу (накачування).

32)

Генератор тактової частоти (генератор тактових імпульсів) генерує електричні імпульси заданої частоти (зазвичай прямокутної форми) для синхронізації різних процесів в цифрових пристроях - ЕОМ, електронних годинниках ітаймерах, мікропроцесорної та іншої цифрової техніки. Тактові імпульси часто використовуються як еталонна частота - вважаючи їх кількість, можна, наприклад, вимірювати часові інтервали.

В мікропроцесорній техніці один тактовий імпульс, як правило, відповідає одній атомарної операції. Обробка однієї інструкції може проводитися за один або кілька тактів роботи мікропроцесора, в залежності від архітектури і типу інструкції.Частота тактових імпульсів визначає швидкість обчислень.

Мультивібра́тор — релаксаційний генератор електричних коливань прямокутного типу. Термін запропонований голландським фізиком ван дер Полем, тому що в спектрі мультивібратора є багато гармонік — на відміну від генератора синусоїдальних коливань («моновібратора»).

Мультивібратор був описаний Ікклзом і Джорданом в 1919 році.

Мультивібратор є одним з найпоширеніших генераторів імпульсів прямокутної форми, що представляє собою двохкаскадний резистивний підсилювач з додатнім зворотним зв'язком. В електронній техніці використовуються самі різні варіанти схем мультивібратора, які різняться між собою за типом використовуваних елементів (лампові, транзисторні, тиристорні, мікроелектронні і так далі), режиму роботи (автоколивальних, режиму очікування, синхронізації), видами зв'язку між підсилювальними елементами, способах регулювання тривалості і частоти генерованих імпульсів і так далі.

Віднесення мультивібратора до класу автогенератори виправдане лише при автоколивальному режимі його роботи. У режимі очікування мультивібратор виробляє імпульси тільки тоді, коли на його вхід надходять спеціальні сигнали, які його запускають. Режим синхронізації відрізняється від автоколивальних лише тим, що в цьому режимі за допомогою зовнішнього керуючої (синхронізуючої) напруги можна змінювати частоту генерованих коливань.

Типи генераторів

В залежності від складності пристрою, використовують різні типи генераторів. Мікросхема тактового генератора Silego, встановленого в ноутбукуSamsung

Класичний

У нескладних конструкціях, не критичних до стабільності тактового генератора, часто використовується послідовне включення декількох інверторів через RC-ланцюг. Частота коливань залежить від номіналів резистора і конденсатора.Основний мінус даної конструкції - низька стабільність. Плюс - гранична простота.

Кварцовий

Генератор Пірса.

Кварц + мікросхема генерації

Мікросхема генерації являє собою спеціальну мікросхему, яка при підключенні до її входів кварцового резонатора буде видавати на решті висновках частоту, поділену або помножену на вихідну. Дане рішення використовується в годинах, а також на старих материнських платах (де частоти шин були заздалегідь відомі, тільки внутрішня частота центрального процесора множилася коефіцієнтом множення).

[ правити ]Програмована мікросхема генерації

У сучасних материнських платах необхідно велика кількість різних частот, крім опорної частоти системної шини, які, по можливості, не повинні бути залежні один від одного. Хоча базова частота все ж формується кварцевим резонатором (частота - 14,3 МГц), вона необхідна лише для роботи самої мікросхеми. Вихідні ж частоти коригуються самою мікросхемою. Наприклад, частота системної шини може бути завжди дорівнює стандартним 33 МГц, AGP - 66 МГц і не залежати від частоти FSB процесора.

Якщо в електронній схемі необхідно розділити частоту на 2 використовують Т-тригер в режимі лічильника імпульсів. Відповідно, для збільшення дільника збільшують кількість лічильників (тригерів).

Тактовий генератор

Тактовий генератор - автогенератор, що формує робочі такти процесора («частоту»). У деяких процесорах (наприклад, Z80) виконується вбудованим.

Крім тактовкі процесора в обов'язки тактового генератора входить організація циклів системної шини. Тому його робота часто тісно пов'язана з циклами оновлення пам'яті, контролером ПДП і дешифратором сигналів стану процесора.

33)

Блокінг-генератор.

Блокінг-генератор - генератор з глибоким трансформаторним зворотним зв'язком, що формує короткочасні (зазвичай близько 1 мкс) електричні імпульси, що повторюються через порівняно великі інтервали. Застосовуються в радіотехніці та в пристроях імпульсної техніки. Виконуються з використанням одного транзистора або однієї лампи.Теоретично блокінг-генератор працює і при узгодженому і при зустрічному вмиканні обмоток трансформатора, але це два різних генератора з різними режимами роботи та з різними характеристиками.Блокінг-генератор являє собою релаксаційну схему, що містить підсилювальний елемент (наприклад, транзистор), що працює в ключовому режимі, і трансформатор, що здійснює позитивний зворотний зв'язок. Достоїнствами блокінг-генераторів є порівняльна простота, можливість підключення навантаження через трансформатор (гальванічна розв'язка), здатність формувати потужні імпульси, близькі за формою до прямокутних. Серед різноманіття випадків використання блокінг-генераторів можна виділити чотири головні:формувачі імпульсів;порівнюючі пристрої - компаратори;імпульсні автогенератори;дільники частоти.При використанні в якості формувачів імпульсів блокінг-генератори працюють в режимі, що чекає. Найважливішими їх характеристиками є: чутливість до запуску, тривалість формованих імпульсів і її стабільність, гранично досягається частота спрацьовувань.

34)

Генератор лінійно залежних струму та напруги. Генера́тор пості́йного стру́му — електрична машина постійного струму (генератор), що перетворює механічну енергію на електричну. Дія генератора постійного струму ґрунтується на явищі електромагнітної індукції: збудженні змінної електрорушійної сили в обмотці ротора (якоря), при його обертанні в основному магнітному полі, створюваному обмоткою збудження на полюсах. Обмотка ротора з'єднана з колектором (механічним перетворювачем змінної ерс на постійну напругу), по пластинах якого ковзають контактні щітки, підключаючи обмотку до зовнішнього електричного кола. Розрізняють генератори постійного струму з незалежним збудженням (від стороннього джерела струму) і з залежним збудженням (самозбудженням), зумовленим залишковим магнетизмом у станині й полюсах. Потужність генераторів постійного струму — від кількох ват до десятків тисяч кіловат, напруга — від одиниць до сотень і тисяч вольт. ККД їх при повному навантаженні — від 0,7 (малопотужні генератори) до 0,96 — генератори великої потужності. Генератори постійного струму застосовують для живлення постійного струму електродвигунів, у зварювальних пристроях, електричних установках літаків, тепловозів, автомобілів, у пристроях автоматики (мікрогенератори постійного струму), для електролізу тощо.

35)