Генератором гармонических колебаний называют устройство, создающее переменное синусоидальное напряжение при отсутствии входных сигналов. Генератор преобразует энергию источника постоянного напряжения в энергию переменного выходного сигнала.
Различают два режима возбуждения генератора. При так называемом мягком режиме колебания (сигнал на выходе) возникают после подключения генератора к источнику питания самопроизвольно. Мягкий режим называют также режимом самовозбуждения. При жестком режиме для возникновения колебаний требуется внешний начальный сигнал.
Обратимся к структурной схеме генератора с последовательной положительной обратной связью по напряжению (рис. 2.64).
Эта схема аналогична ранее изученной соответствующей структурной схеме усилителя с отрицательной обратной связью.Аналогичны и обозначения величин.
Получаем условие самовозбуждения: K· β = 1. При наличии колебаний Úвых =K′ · Úос =K′ · Úвых · β
Запишем это условие в развернутом виде:| K′ · β′|= 1φ+ψ= 2πn,n= 0, 1, …где φ — сдвиг по фазе для цепи прямой передачи (для усилителя);
ψ — сдвиг по фазе для цепи обратной связи.
Выражение |K′ · β′ | = 1 называют условием баланса амплитуд, а выражение φ+ψ= 2πn — условием баланса фаз.
Из изложенного следует, что генератор гармонических колебаний должен содержать по крайней мере одну частотно-избирательную цепь, которая бы обеспечивала выполнение условия самовозбуждения на заданной частоте.
В зависимости от вида частотно-избирательной цепи, использующейся в генераторе, генератор относят к тому или иному типу. В так называемых LC-генераторах используются LС-цепи.
В RС-генераторах используются RС-цепи. В кварцевых генераторах используют кварцевые резонаторы. В некоторых схемах совместно используются кварцевые резонаторы и LC-контуры. Существуют также генераторы с керамическими и механическими (электромеханическими) резонаторами.
