Фізика

Коливання і хвилі

Автоколивання. Генератор незгасаючих коливань на транзисторі

Автоколивання — процес, який принципово відрізняється як від вільних (без зовнішньої дії) коливань, якби вони могли не згасати, так і від вимушених коливань, які відбуваються під дією періодично змінної сили. Автоколивання здійснюються, на відміну від вільних, під дією зовнішньої сили. Але вона, на відміну від вимушених коливань, не змінюється періодично (така зміна відбувається поступово, плавно, завдяки самій коливальній системі.)
Принцип діє автоколивальної системи такий. Деякий пристрій 1, що є носієм запасу зовнішньої енергії (резервуар енергії) з’єднується з коливальною системою 3 за допомогою клапана 2. Лінія зв’язку резервуар—клапан—система одержала назву прямої, на відміну від ще однієї лінії зв’язку система—клапан, що називається зворотною лінією (або лінією зворотного зв’язку).

Завдяки існуванню зворотного зв’язку система сама керує своїм енергопостачанням, періодично то підключаючись до резервуару шляхом «відкривання» клапана, то відключаючись. Це «підживлення» системи енергією відбувається в такт із вільними коливаннями системи.
Одна з перших автоколивальних систем — маятниковий годинник, винайдений у середині XVII ст. голландським фізиком Х. Гюйгенсом.
Джерелом енергії в цій системі служить гиря, опускання якої під дією сили тяжіння призводить до обертання ходового зубчатого колеса. Роль клапана відіграє анкер (рівноплечий важіль, жорстко пов’язаний із маятником). Важливу роль у механічній конструкції годинника відіграють палетки — дугоподібні пластинки з рубіну чи іншого твердого матеріалу. Через палетки маятник і одержує підкачку енергії від гирі.

Існують різні схеми автогенераторів синусоїдних електричних коливань, але принцип їх роботи однаковий. У перших подібних генераторах використовувались вакуумні тріоди. У сучасних генераторах роль клапана відіграє транзистор.
Коливальний контур підключають до джерела постійного струму D послідовно з транзистором, емітерний перехід якого через котушку зворотного зв’язку індуктивно зв’язаний із контуром:

У разі замикання електричної схеми ключем К конденсатор контуру заря-джається, внаслідок чого в контурі виникають коливання. Контурний струм створює магнітне поле в котушці , яке індукує на кінцях котушки змінну напругу. Під її дією електричне поле емітерного переходу періодично підсилюється і послаблюється, транзистор то відкривається, то закривається. Коли транзистор відкритий, через нього відбувається підзарядка конденсатора від джерела D у контурі, що робить коливання незгасаючими.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Всі матеріали на сайті доступні за ліцензією Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Unported CC BY-SA 3.0 та GNU Free Documentation License (GFDL)

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посиланням на сайт, будьте вдячними ми приклали багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2007-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.