Problém s pochopením osciátorů

Od: Datum: 23.04.14 16:25 odpovědí: 5 změna: 23.04.14 17:55

Dobrý den, po nějaké době jem si opět sednul nad moji problematiku osciátorů a snažil se pochopit jejich funkci. Hodina upynula a nic. Přečetl jsem si o tom spoustu článků a nic.

Například nf RC generátor s Wienovým členem. Vůbec mi nejde do hlavy, proč do zpětné vazby dáváme zrovna Wienův člen, nastudoval jsem si o něm něco a zjistil jsem, že při meznim kmitočtu má největší zesílení. Ale k čemu je mi to dobré do zpětné vazby operačního zesilovače? Jak takové zapojení vůbec generuje sinusový průběh napětí na výstupu? Já tak nějak ani nechci odpovědi na tyto otázky, tedy chci, ale chci si na ně přijít sám. Znáte nějaké skripta či články, kde by byla krok po kroku vysvtlena funkce? Všechny čánky co pročítám jsou zřejmě psané pro ty, co to chápou a pro neznalé jako já nic neosvětlí. Probém však není jen s tímto oscilátorem, problém je víceméně se všemi. Nejlepší by bylo vidět průběh proudu jak to tam vlastně všude teče.

Zanedlouho je maturita a já bych to potřeboval umět, za učitelem jsem již byl několikrát ale už tam znovu nechci, protože mi je blbé jít tam poněkolikáté s tím, že to stále nechápu.


Seznam odpovědí:
 
moment čekejte prosím, probíhá přenos dat...
Zobrazení struktury odpovědí v otázce
Skrytí struktury odpovědí v otázce
Zobrazení struktury odpovědí v otázce

 

Odpovědi na otázku:
Od: anonym0
Datum: 23.04.14 16:42

Nejprve je nutne znat zakladni podminky vzniku oscilaci. Pokud je znate, muzete vypoctem obvodu rici, zda bude nebo nebude oscilovat. Z toho vam vyjde i odpoved na otazku proc zrovna Wienovum clanek a proc zrovna do zpetne vazby.

Podminky jsou zakladni dve

1. Fazova

2. Aplitudova

Lidove receno oscilator kmita pokud dodavate energii, kterou vyrovnate ztraty v obvodu a vznikajici kmity budou ve fazi -> kmity se nebudou postupne utlumovat -> trvala oscilace.

Ohodnoceno: 0x
 
Od: host
Datum: 23.04.14 17:28

U zesilovače se na vstup přivede nějaké slabé střídavé napětí (říká se mu signál) a na vstupu se objeví zesílené napětí se stejnou frekvencí.

U oscilátoru je to tak, že se z výstupu napětí (nebo jeho část) opět vede na vstup. Nejlépe je to vidět na tak zvaném multivibrátoru ze dvou tranzistorů, pár rezistorů a kondenzátorů. Princip jste asi ve škole brali, dobře je to vidět na pomalém oscilátoru - blikači, s LED zapojenými v kolektorech. Doba jednotlivých period oscilátoru je dobou nabíjení kondenzátoru přes rezistor, tedy daná velikostí kapacity C a rezistoru R. Časová konstanta tau = R.C

Podobně u oscilátoru s Wienovým článkem se jedná o R a C v sérii zapojené jako dělič s R a C zapojenými paralelně. Výklad by byl delší, princip horní a dolní propusti jste také brali. A Wienův článek má nejmenší útlum a nejlépe přenáší na kmitočtu kdy se Xc=R (z principu, který se dá vypočítat vyplývá, že na výstupu wienova členu je 1/3 napětí vstupu, takže aby došlo k oscilacím, se toto napětí musí zesílit 3x). Kmitočet je daný hodnotami R a C. Odpor je možné měnit a tak se dá plynule měnit i frekvence. Jako odpor se použije zdvojený, tak zvaný tandemový potenciometr - má jednu osičku a dva systémy za sebou.

U LC oscilátoru je laděný obvod tvořený indukčností cívky L a kapacitou kondenzátoru C. Tyto oscilátory kmitají až do velmi vysokých kmitočtů (řádově stovky MHz), u ještě vyšších kmitočtů se už uplatňují i rozměry vedení, protože cívka by měla méně než jeden závit, ale to už je mimo téma.

Podobně je možné vytvořit oscilátor z hradel TTL, CMOS a podobných, kde se jedná pouze o stavy logické 1 a logické 0. Periodu nabíjení kondenzátoru C opět určuje hodnota kapacity C a k němu příslušného odporu R. Oscilátor z hradel má samozřejmě pouze dva stavy, napětí na výstupu je nebo není, tvar výstupního signálu je podobně jako u multivibrátoru obdélníkový. U LC oscilátoru, RC oscilátoru, oscilátoru s Wienovým článkem a dalších oscilátorů má tvar sinusovky.

Ohodnoceno: 0x
 
Od: nezkio
Datum: 23.04.14 17:40

Takže pomocí velikosti R a C u RC oscilátoru nastavím frekvenci a zajistím, aby zesílení bylo 3, tím pádem dorovnávám ty "ztráty" které tu zmiňoval anonym0 výše?

Co se týče různých klopných obvodů, ty mi problém nedělají, těm se rád věnuji, problém zde vidím hlavně v tom že ta zpětná vazba je pro mě "složitá".

Od: anonym0
Datum: 23.04.14 17:49

ad fazova podminka -> pokud pouzijete invertujici zapojeni zesilovace, at uz v podobe tranzistoru nebo operacniho zesilovace, tak tohle zpojeni otaci fazi o 180 stupnu. Pro dosazeni fazove podminky potrebujete dalsich 180 stupni. Takze obvod zapojeny do zpetne vazby zpusobi oscilace na te frekvenci, na ktere zaroven otaci fazi o 180 stupnu.

ad amplitudova podminka. Teoreticky vzato lze spocitat jak moc na te dane oscilacni frekvenci obvod signal utlumi a jake zesileni je nutne nastavit, aby jste pokryl ztraty, ale prakticky to nejde takto pouzit. Proste to nespocitate tak presne + tolerance soucastek a casem (hodne rychle) vam to ujede do saturace nabo na nulu. Pouziva se nejaky zpusob automaticke regulace amplitudy, ktery udrzuje amplitudu na nejake konstantni urovni -> promenne zesileni v regulacni smycce.

Ohodnoceno: 0x
 
Od: 111®
Datum: 23.04.14 17:55

Aby se oscilátor rozkmital, musí se z výstupu část signálu vrátit na vstup VE Fázi se vstupním signálem.
U jednoho tranzistoru, je signál na kolektoru oproti bázi otočen o 180°, tedy vproti fázi. Řešení je buďdalší stupen, kerý otočí fázi znovu o 180° a pak stačí děličem vzít část signálu a vrátit na vstup, nebo, u jednotranzistoru se to vrací právě tím Wienovým členem, /je to vlstně sestava 3 stejných členů z nichž každý posouvá fázi o 60°/na pomocí děliče se vrátí taková část, aby se kmity udržely. Na vstupu se původní a vrácený signál musí sečíst vektorově , tedy nejen co do velikosti, ale i co do fáze. RC členy, nebo LC členy pak udávají frekvenci oscilátoru, jak zde již bylo uvedeno.

A jak se to vlastně rozkmitá?

Zapneme zdroj a na bázi se objeví jisté definované U, které oteevře tranzistor. Tím narůstá i napětí na koletoru , které odebíráme a zavádíme na vstup a to se děje tak dlouho, dokun není splněna podmínka daná daným členem RC, nebo LC, kerý tento doposud nedefinovaný stav , lidově řečeno umravní, tedy nasadí oscilace.

Snad jsem to trochu objasnil.A nevnesl více zmatku.

Ohodnoceno: 0x
 

 

 

Přihlásit se k odběru odpovědí z této otázky:

Neneseme odpovědnost za správnost informací a za škodu vzniklou jejich využitím. Jednotlivé odpovědi vyjadřují názory jejich autorů a nemusí se shodovat s názorem provozovatele poradny Poradte.cz

 
Copyright © 2004-2016 Poradna Poradte.cz. Všechna práva na poradně Poradte.cz vyhrazena.