Násobič frekvencie - Žilinská univerzita

Násobič frekvencie - Žilinská univerzita Násobič frekvencie - Žilinská univerzita

diplom.utc.sk
from diplom.utc.sk More from this publisher
06.06.2015 Views

Žilinská univerzita v Žiline - 27 - ktorá sa vyžiari do okolitého prostredia. Tým amplitúda vzniknutých kmitov postupne klesá, až kmity úplne zaniknú. Hovoríme o aperiodicky doznievajúcich kmitoch. Charakter zmien napätia u C a prúdu i v obvode je znázornený na obrázku 3.2. Všeobecne sa môžu pomery v tomto obvode opísať diferenciálnou rovnicou, z ktorej sa môže vyjadriť frekvencia kmitania podľa výrazu : ( 2 ) pričom δ predstavuje činiteľ tlmenia a udáva rýchlosť poklesu amplitúdy kmitov: Činiteľ tlmenia úzko súvisí s kvalitou Q rezonančného obvodu. Kvalita obvodu je určená vzťahom : Čím je väčšie tlmenie obvodu, tým je menšia jeho kvalita a naopak. Pre malé hodnoty odporu stratového rezistora R môžeme v rovnici ( 2 ) člen δ zanedbať a tým sa frekvencia tlmených kmitov ω´ sústavy so stratovým rezistorom R bude rovnať frekvencii kmitov ω o sústavy bez stratového rezistora R. Aby rezonančný obvod kmital s konštantnou amplitúdou, treba sústavne v každom časovom okamihu kompenzovať účinky strát na rezistore R. Vhodným prepojením rezonančného obvodu a aktívneho prvku, najčastejšie zosilňovača, môžeme zostrojiť oscilátor, ktorý vytvára netlmené kmity. Zosilňovač, ako aktívny štvorpól kompenzuje straty v rezonančnom obvode. 3.2 Rozdelenie a základné vlastnosti oscilátorov Oscilátory sa delia podľa rôznych hľadísk a na rôzne druhy.

Žilinská univerzita v Žiline - 28 - 3.2.1 Delenie podľa tvaru výstupného signálu a) oscilátory, ktorých tvar výstupného napätia sa dá popísať jednoduchou funkciou sínus alebo kosínus. Takéto oscilátory sa nazývajú harmonické oscilátory, alebo v technickej praxi oscilátory. b) oscilátory, ktorých výstupné napätie má ľubovoľne iný tvar ako sínusový, napr. obdĺžníkový, trojuholníkový, pílovitý, impulzný a podobne, t.j. tvar výstupného napätia sa nedá popísať jednoduchou funkciou sínus alebo kosínus, ale na jeho popis sa musí použiť sústava súčtov sínusových a kosínusových funkcií, t.j. Fourierov rozvoj. Takéto oscilátory sa nazývajú neharmonické oscilátory, alebo relaxačné generátory (relaxačný je odvodené z latinského slova relaxátió = zotavenie a generátor z latinského slova generó = plodiť, tvoriť, vytvárať.) V technickej praxi sa označujú ako generátory tvarových signálov, alebo generátory. 3.2.2 Delenie podľa frekvencie vytváraných kmitov a) nízkofrekvenčné oscilátory. Frekvenčný rozsah vytváraných kmitov je od 10 -2 Hz po 10 6 Hz. Významné miesto v tomto frekvenčnom pásme majú signály akustické, t.j. počuteľné, ktorých frekvencie ležia od 16 Hz do 20 kHz. Je samozrejmé, že by sa dali spomenúť aj ďalšie podpásma hlavného nízkofrekvenčného pásma, ako napr. infrazvuk a ultrazvuk, ležiace hneď pod a nad podpásmom akustických frekvencií. b) vysokofrekvenčné oscilátory. Frekvenčný rozsah vytváraných kmitov je od 10 6 Hz. Zhora hranica nie je daná. Aj toto frekvenčné pásmo by sa dalo rozdeliť na viacero frekvenčných podpásiem, napríklad na pásmo metrových až kilometrových vĺn, kde sa v oscilátoroch používajú klasické rezonančné obvody, na pásmo metrových a decimetrových vĺn, kde sa v oscilátoroch používajú

Žilinská <strong>univerzita</strong> v Žiline - 27 -<br />

ktorá sa vyžiari do okolitého prostredia. Tým amplitúda vzniknutých kmitov postupne<br />

klesá, až kmity úplne zaniknú. Hovoríme o aperiodicky doznievajúcich kmitoch.<br />

Charakter zmien napätia u C a prúdu i v obvode je znázornený na obrázku 3.2.<br />

Všeobecne sa môžu pomery v tomto obvode opísať diferenciálnou rovnicou, z ktorej sa<br />

môže vyjadriť frekvencia kmitania podľa výrazu :<br />

( 2 )<br />

pričom δ predstavuje činiteľ tlmenia a udáva rýchlosť poklesu amplitúdy kmitov:<br />

Činiteľ tlmenia úzko súvisí s kvalitou Q rezonančného obvodu. Kvalita obvodu je určená<br />

vzťahom :<br />

Čím je väčšie tlmenie obvodu, tým je menšia jeho kvalita a naopak.<br />

Pre malé hodnoty odporu stratového rezistora R môžeme v rovnici ( 2 ) člen δ zanedbať<br />

a tým sa frekvencia tlmených kmitov ω´ sústavy so stratovým rezistorom R bude rovnať<br />

frekvencii kmitov ω o sústavy bez stratového rezistora R. Aby rezonančný obvod kmital<br />

s konštantnou amplitúdou, treba sústavne v každom časovom okamihu kompenzovať<br />

účinky strát na rezistore R. Vhodným prepojením rezonančného obvodu a aktívneho<br />

prvku, najčastejšie zosilňovača, môžeme zostrojiť oscilátor, ktorý vytvára netlmené<br />

kmity. Zosilňovač, ako aktívny štvorpól kompenzuje straty v rezonančnom obvode.<br />

3.2 Rozdelenie a základné vlastnosti oscilátorov<br />

Oscilátory sa delia podľa rôznych hľadísk a na rôzne druhy.

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!