Генератор, керований напругою

Гуни можна розділити на два типи в залежності від вихідного сигналу:

Гармонійні осцилятори генерують сигнал синусоїдальної форми. До їх складу входять підсилювач і резонансний контур (контур необхідний для того, щоб відправити сигнал назад на вхід). Коливання відбуваються на частоті настройки, де позитивне посилення виникає навколо петлі.

Релаксаційні генератори можуть генерувати сигнали пилкоподібної або трикутної форми. Вони нерідко використовуються в монолітних інтегральних схемах (МІС) і можуть забезпечити широкий діапазон частот [2]. Виділяють три методи побудови ГУН, найбільш часто використовуються для реалізації в інтегральному виконанні:

  • генератори з пасивним резонатором, що містять коливальну систему, кварцовий резонатор. пристрою на ПАР, резонатори іншого роду, що визначають номінал частоти генерованого сигналу і його якість;
  • релаксаційні генератори, в яких відбувається по черзі перезаряд задає частоту конденсатора від джерела постійного струму між двома граничними значеннями;
  • кільцеві генератори, що складаються з непарного числа асиметричних інверторів або парного / непарної кількості диференціальних інверторів з їх з'єднанням в кільцеву ланцюг [3].

Основні параметри і характеристики ГУН

У генераторів, керованих напругою, прийнято виділяти такі параметри:

  • Діапазон частот перебудови ГУН. Він визначає діапазон зміни частоти від мінімальної (fmin) до максимальної (fmax) сигналу на виході генератора;
  • Крутизна перебудови ГУН по частоті. Це крутизна характеристики перебудови по частоті від напруги перебудови (виражається в Гц / В), що показує, наскільки зміниться вихідна частота при зміні керуючого напруги на одиницю;
  • Характеристика перебудови ГУН по частоті. Це представлена ​​в графічному вигляді залежність частоти на виході ГУН від керуючої напруги;
  • Нелінійність перебудови по частоті. Це відхилення від лінійного характеру характеристики зміни частоти ГУН від напруги перебудови [4];
  • Потужність вихідного сигналу РЧ ГУН. Залежить від частоти і визначається типом використовуваного генератора і елементної бази;
  • Відхилення від номінальної величини потужності на виході ГУН. Це різниця між максимальним і мінімальним рівнем потужності на виході ГУН на навантаженні 50 Ом при даній температурі (виражається в дБ) від частоти;

Проста схема генератора, побудована на двох операційних підсилювачах. Якщо R1 «R2, то частота Ua досить точно пропорційна Ue

  • Залежність вихідної потужності від температури. Ця зміна потужності сигналу основної гармоніки на виході ГУН від температури;
  • Залежність частоти від температури. Зміна частоти ГУН від температури при постійній напрузі перебудови;
  • Швидкість перебудови частоти (час перехідного процесу ГУН). Це час, який потрібен для встановлення вихідної частоти ГУН на 90% від її кінцевого значення після початку перебудови частоти ГУН;
  • Ширина смуги частот модуляції. Це частота модулюючого сигналу, при якій девіація частоти зменшується до 0,707 від її постійного значення. Зазвичай вона залежить від повного опору джерела сигналу, що модулює, типове значення якого 50 Ом;
  • Залишкова расстройка ГУН. При стрибкоподібному зміні напруги перебудови ГУН перебудується від початкової частоти f1 до кінцевої частоти f2. При цьому частота f2 встановиться до необхідного значення через деякий час. Залишкова расстройка ГУН - це відхилення частоти від кінцевого значення за певний час після стрибкоподібного зміни напруги перебудови;
  • Догляд частоти ГУН. Це відхилення частоти від кінцевого значення за певний час після стрибкоподібного зміни напруги перебудови;
  • Догляд частоти ГУН при зміні температури. Ця зміна частоти ГУН в залежності від температури при постійній напрузі перебудови;
  • Затягування частоти. Це відхилення вихідний частоти Гуна від номінальної величини, викликане змінами його вихідний навантаження;
  • Зсув частоти. Ця зміна вихідної частоти Гуна при зовнішніх впливах, виключаючи зміна величини навантаження генератора, при постійній напрузі настройки;
  • Коефіцієнт гармонік вихідної напруги ГУН. Це рівень гармонійних складових вихідного сигналу. Вимірюється в дБ по відношенню до несучої (дбн);
  • Побічні складові, негармонійні побічні складові. Побічні компоненти і негармоніческое залежні сигнали, присутні в спектрі вихідного сигналу ГУН;
  • Фазовий шум. Він вимірюється в смузі 1 Гц по відношенню до потужності несучої частоти при певному частотному зсуві або розладі від неї [1] [5].