У главі про зворотний звязок ми зясували, що підсилювач за певних умов можна перетворити на генератор А у всіх попередніх розділах ми часто використовували генератор для проведення віртуальних експериментів Чи не настав час включити паяльник

Можна, звичайно, використовувати одну з розглянутих раніше схем для проведення практичної роботи Але я пропоную розглянути для складання інші схеми Ми не будемо поки збирати складні генератори, настане час, ми до них повернемося Для початку зберемо простий генератор синусоїдальної напруги

Рис 71 Генератор синусоїдальної напруги

Чим цікава ця схема По-перше, в цій схемі майже всі нам знайоме Два каскаду підсилювачів на транзисторах Перший каскад із загальним емітером, другий із загальним колектором Дільник напруги R3R4 першого каскаду використовується для стабілізації робочої точки Каскади зєднані конденсатором C4, щоб виключити вплив (конденсатор не пропускає постійний струм) постійного струму від першого каскаду на робочу точку другого

По-друге, перший каскад охоплений паралельної зворотним звязком, сигнал знімається з колектора і подається на базу транзистора Q1 Як ми зясували, сигнали на вході і виході одного каскаду посилення знаходяться в протифазі, тобто, зворотній звязок буде негативною А при будь-якій глибині зворотного звязку підсилювач стійкий Чому не в цьому випадку

Зворотній звязок вводиться не через резистор, який не впливає на фазу сигналу, а через кілька конденсаторів, при цьому кожен наступний використовує падіння напруги на резистори, викликане струмом через попередній А ми памятаємо, що між струмом і напругою на конденсаторі є зрушення фаз Розглянемо фазочастотную характеристику ланцюга зворотного звязку

Рис 72 Частотні характеристики ланцюга зворотного звязку

Фазова характеристика ланцюга на нижньому малюнку показує, що зрушення фаз на частоті близько 5 кГц досягає 180 градусів Разом з вихідними 180 градусами це означає, що сигнал зворотного звязку на вході стає синфазним з вхідним Тобто, зворотній звязок стає позитивною Однак підсилювач втрачає стійкість раніше, перетворюючись на генератор

Для збірки можна використовувати транзистори 2N2222A або КТ315 Якщо генерація не виникає, то слід підлаштувати резистор R3 до виникнення стійкої генерації Зручно налаштовувати пристрій за допомогою осцилографа, але, якщо його немає, можна використовувати навушники, налаштовуючи генератор «на слух»

Повернемося до другого каскаду пристрою Чому застосований емітерний повторювач У першу чергу вихідний опір цього каскаду стає нижче, що дозволяє підключати випробовувані підсилювачі з не дуже великим вхідним опором А вхід емітерного повторювача досить високоомний, щоб не впливати на сигнал, формований першим каскадом

Подивимося, як опір другого каскаду впливає на сигнал Ми не знаємо поки величини вхідного опору другого каскаду, але замінимо його резистором, скажімо, 10 кОм

Рис 73 Робота першого каскаду при навантаженні 10 кОм

А тепер зменшимо це опір навантаження до 1 кОм

Зменшення опору навантаження першого каскаду призводить до того, що генерація повністю відсутня

Якби перший каскад посилення був підключений до генератора, то результатом зменшення навантаження могло б стати збільшення нелінійних спотворень

Рис 74 Осцилограма вихідної напруги після заміни опору навантаження Як можна практично оцінити вхідний опір каскаду посилення

Ми памятаємо, що напруга на резистивном дільнику ділиться пропорційно опору резисторів Якщо два резистора мають однаковий опір, то напруга на них розділиться навпіл Використовуємо той же принцип – додамо між генератором і підсилювачем резистор Нехай спочатку він буде дорівнює 1 Ом Перевіримо напругу на виході підсилювача, а

потім підберемо резистор так, щоб напруга на виході зменшилася вдвічі Це опір, який ми підібрали, і буде так само вхідного опору підсилювача

Рис 75 Вимірювання вхідного опору каскаду посилення

Правда, для такого виміру нам буде потрібно генератор Але ми ж для того і збираємо генератор синусоїдального сигналу

Іноді можуть виникнути сумніви такого роду: добре, коли ми підключаємо зовнішній джерело змінної напруги, ми вправі розмірковувати, чи буде при зворотного звязку повертаний нею сигнал у фазі або в протифазі з вхідним але в даній схемі Звідки береться сигнал на виході транзистора Q1, частина якого ми використовуємо для введення зворотного звязку

А як все починається Ми підключаємо живить напруга, блок живлення або батарейку Відразу після цього через конденсатори починає протікати мінливий струм (ми розглядали це), він впливає на транзистор, формуючи в його колекторної ланцюга напруга, напруга мінливий, тобто, змінне, частина якого і утворюють сигнал зворотного звязку Такі процеси називають перехідними

Є ще один момент, який варто обговорити, якщо у вас немає осцилографа для настройки цього пристрою Якщо не можна подивитися сигнал, то його можна послухати На жаль, сьогодні навряд чи ви знайдете навушники з великим опором Але, у вас можуть бути навушники від старого плеєра, або можна купити найдешевші, які знайдете Краще, якщо опір їх буде не 16 Ом, а 32

З тих, що в достатку є у продажу, зустрічаються навушники з опором 16 і 32 Ом Для перевірки схем досить мати один навушник, але можна, знявши розєм, зєднати навушники послідовно

У підсумку можна отримати опір 64 Ом Для налаштування генератора їх можна використовувати без додаткових елементів, якщо перед включенням движок потенціометра змістити у бік зниження вихідного сигналу

Рис 76 Навушники-пробники

При опорі навушників 16 Ом їх послідовне зєднання дасть 32 Ом Цього теж достатньо для настройки першого генератора синусоїдального сигналу, але .. зєднуючи навушники, слід мати на увазі, що їх можна зєднати і синфазно, і противофазно Перш ніж робити остаточне зєднання, слід спробувати обидва варіанти підключення, вибравши той, при якому сигнал чути краще Трохи пізніше ми обговоримо можливість додати до навушників підсилювач Але це пізніше, а зараз розглянемо ще один різновид генератора

Джерело: Гололобов ВН, – Самовчитель гри на паяльнику (Про електроніці для школярів і не тільки), – Москва 2012