- 1 -

9. GENERATORY

Generatory  są  układami  wytwarzającymi  (generującymi)  zmienne 

sygnały elektryczne.

Każdy  generator  jest  przetwornicą  –  czerpie  energię  jedynie  z 

zasilacza  napięcia  (prądu) 

stałego

  i  przemienią  ją  w  energię  napięcia 

(prądu) 

zmiennego

 o określonym kształcie.

WY

GENERATOR

+

-

ZASILACZ

P

zas

Generatory przebiegów

sinusoidalnych

t

S

WY

Generatory przebiegów

odkształconych

t

S

WY

t

S

WY

Generatory

impulsów

t

S

WY

Ze  względu  na 

rozwiązania  układowe  i  sposób  pracy  elementu 

aktywnego

wyróżnia się:



generatory sprzężeniowe

,

w  których element  aktywny objęty  jest  pętlą 
dodatniego sprzężenia zwrotnego;



generatory dwójnikowe

,

w  których  stosuje  się  element  o  ujemnej 
rezystancji dynamicznej;
aby odtłumić obwód generacyjny

Ze  względu  na 

rodzaj  wykorzystywanych  elementów  w  obwodzie 

generacyjnym 

wyróżnia się:



generatory LC



generatory ze stabilizacją piezoelektryczną



generatory RC

- 2 -

9.1. WARUNKI GENERACJI DRGAŃ

K



U

WY

U

CC

Wzmacniacz

WY

K

F

Transmitancja 

(napięciowa)

:

wzmacniacza

K

j

e

K

K





czwórnika sprzężenia zwrotnego









j

e



Transmitancja układu ze sprzężeniem zwrotnym



CC

WY

U

U

K

K

K

F







1

(9.1)

Układ staje się 

niestabilny

gdy

0

1



 K



(9.2)

czyli 

warunek generacji

1



K







1















K

j

e

K

(9.3)

Zatem układ może wytwarzać drgania tylko wówczas gdy:



warunek amplitudy

1





K

(9.4)

wzmacniacz 

kompensuje 

działania 

tłumiące 

czwórnika 

sprzężenia 

zwrotnego



warunek fazy









n

K

2

0







(9.5)

suma przesunięć fazowych 
wzmacniacza 

czwórnika 

sprzężenia 

zwrotnego 

wynosi 

zero 

lub 

wielokrotność 2



UWAGA!

Częstotliwość generowanego  sygnału  zależy  głównie  od 

elementów sprzężenia zwrotnego, natomiast

amplituda sygnału od wzmocnienia wzmacniacza

- 3 -

9.2. GENERATORY PRZEBIEGÓW

SINUSOIDALNYCH

9.2.1. GENERATORY LC

Założenie: rozpatrujemy  wzmacniacz  w  układzie  WE(OE)  z  napięciowo-

równoległym sprzężeniem zwrotnym.



K

U

WY

U

WZ

Pamiętamy, że wzmacniacz wprowadza 

przesunięcie fazy sygnału o 180

0

, zatem







K

Czyli  czwórnik  sprzężenia  zwrotnego, aby spełnić  warunek fazy,  MUSI
fazę generowanego sygnału przesuwać o  

 lub -

wymaganie  to  realizuje  równoległy  obwód  rezonansowy  o  dzielonych  
reaktancjach (typu 

)

U

WZ

U

WY

X

12

X

1

X

2

2

1

12

X

X

X





X

1

, X

2

, X

12

– reaktancje

1

1

X

j

Z



2

2

X

j

Z



12

12

X

j

Z



Transmitancję czwórnika sprzężenia zwrotnego



WY

WZ

U

U

12

1

1

Z

Z

Z






12

1

1

jX

jX

jX





12

2

1

jX

jX

jX





(9.6)

- 4 -



generator HARTLEYA

Gdy: X

1

, X

2

, mają charakter indukcyjny

X

12

– pojemnościowy

dzielona indukcyjność

to:









j

e

X

X

jX

jX

X

X

j

jX

jX

jX

jX

jX

2

1

2

1

2

1

1

1

12

1

1

















U

WZ

U

WY

X

12

X

1

X

2

Zatem 







K

C

12

L

1

L

2

K

U

WY

Warunek 

2

1

12

X

X

X





 

jest 

warunkiem  wyróżnienia  pewnej 
częstotliwości 

zwanej 

częstotliwością generacji:





12

2

1

0

2

1

C

L

L

f







(9.7)

C

B

C

C

R

1

R

2

R

E

C

E

L

C

+U

CC

WY

C

12

L

2

L

1

Wartość 

sygnału 

sprzężenia 

zwrotnego  wynika  z  relacji  L

1

/L

2

  i 

musi być tak dobrana, aby przy danym 
wzmocnieniu  był  spełniony  warunek 
amplitudy (zal. 9.4).

Kondensator  C

C 

odcina  składową 

stałą  prądu  kolektora  od  układu 
rezonansowego. 

Indukcyjność 

L

C

przepuszcza stałą składową prądu, lecz 
blokuje  przedostanie  się  sygnału 
zmiennego z WY generatora do układu 
zasilania.

- 5 -



generator COLPITTSA

Gdy: X

1

, X

2

, mają charakter poj.

X

12

– indukcyjny

dzielona pojemność

to:





 































j

e

X

X

jX

jX

X

X

j

jX

jX

jX

jX

jX

2

1

2

1

2

1

1

1

12

1

1

U

WZ

U

WY

X

12

X

1

X

2

Zatem 









K

L

12

C

1

C

2

K

U

WY

Częstotliwość generacji:

2

1

2

1

12

0

2

1

C

C

C

C

L

f







(9.8)

C

B

C

C

R

1

R

2

R

E

C

E

L

C

+U

CC

WY

L

12

C

2

C

1

Wartość 

sygnału 

sprzężenia 

zwrotnego  wynika  z  relacji  C

1

/C

2

i 

musi być tak dobrana, aby przy danym 
wzmocnieniu  był  spełniony  warunek 
amplitudy (zal. 9.4).

- 6 -

9.2.2. GENERATOR KWARCOWY (Pierce’a)

X

1

, X

2

, mają charakter pojemnościowy

X

12

– charakter indukcyjny

rezonator kwarcowy

Rezonator kwarcowy

L

S

C

S

R

S

C

O

X

R

U

WZ

U

WY

X

12

X

1

X

2

X

f

f

R

Częstotliwości rezonansu równoległego

O

S

O

S

S

R

C

C

C

C

L

f







2

1

(9.9)

C

C

R

1

R

2

R

E

C

E

L

C

+U

CC

WY

C

2

C

1

Dzielnik  pojemnościowy  C

1

  i  C

2

jest  dobrany  tak,  aby  jego  pojemność 
zastępcza 

była 

równa 

żądanej 

pojemności  dołączonej  równolegle  do 
rezonatora 

(od 

niej 

zależy 

częstotliwość  rezonansu  równoległego 
zal. 9.9)

Wartość 

sygnału 

sprzężenia 

zwrotnego  wynika  z  relacji  C

1

/C

2

  i 

musi być tak dobrana, aby przy danym 
wzmocnieniu  był  spełniony  warunek 
amplitudy (zal. 9.4).