Ремонт автогенератора: Устройство и ремонт генератора, ремонт генератора своими руками

Устройство и ремонт генератора, ремонт генератора своими руками

Назначение автомобильного генератора – преобразование механической энергии в электрический ток, и снабжение электроэнергией систем и узлов автомобиля во время движения. Генератор отвечает за зарядку аккумулятора и передачи электропитания системам двигателя автомобиля.

Неисправности генератора серьезно могут ударить по кошельку, но лучше заняться ремонтом генератора своими руками, чем обращаться к замене генератора. Ведь замена генератора достаточно не дешевое удовольствие.

Если вам не повезло, и вы столкнулись с поломкой генератора, давайте попробуем выяснить, с какой неисправностью генератора мы столкнулись.

 

1. Генератор генерирует ток с очень низким напряжением.
2. Генератор перестал вырабатывать электрический ток.
3. Лампа приборной панели сигнализирует о поломке генератора.
4. Генератор генерирует ток выше оптимальной нормы.
5. Возникли посторонние шумы при работе генератора.

Прежде чем приступить к ремонту генератора проверьте состояние приводного ремня генератора на износ, натяжку ремня (проверка проводится нажатием на него, ремень не должен прогибаться больше чем на 2мм). Если ремень не сильно изношен, натяжку можно исправить, немножко его подтянув. Проверьте натяжной ролик генератора, он должен легко прокручиваться и не издавать лишних звуков (если ролик плохо прокручивается и издает лишние звуки, следует его заменить). Затем следует снять и разобрать генератор для проверки технического состояния генератора.

 

Диагностика генератора

В дальнейшем, вам пригодятся следующие измерительные приборы для проверки технического состояния генератора:

• амперметр;
• вольтметр;
• реостат.

Многое нам может сказать частота вращения ротора генератора, которую мы можем проверить по тахометру на панели приборов.

Нормальные показатели тахометра при рабочем генераторе должны находиться в пределах от 2000 до 5000 об/мин.

Причины неисправности и ремонта генератора, возможные причины поломки генератора:

Если при проверке вы обнаружили, что генератор не вырабатывает заряд, этому могут быть следующие причины:

1. Перегорели контакты или предохранитель.
2. Поломка или износ щеток генератора.
3. Неисправность реле регулятора.
4. Обрыв в статорной или роторной цепи, вследствие замыкания в обмотке.

Устранение выше перечисленных неисправностей генератора решается заменой изношенных деталей.

Как снять и разобрать генератор. Разборка генератора своими руками.

1. Снять щеткодержатель с регулятором напряжения, предварительно открутив все крепления.
2. Снять натяжные болты и крышку со статором.
3. Отсоединить фазные обмотки от выводных проводов блока выпрямления, после чего снять крышку со статора.
4. Снять шкив с вала генератора и переднюю крышку с помощью съемника.

Ремонт генератора

В случае замыкания обмотки генератора или обрыва обмотки необходимо заменить провода новыми. Обычно обмотка обрывается в непосредственной близости с контактными кольцами. Обратите внимание на концы обмотки, не произошла ли распайка. Чтобы устранить эту неисправность достаточно отмотать виток в области разрыва назад с обмотки ротора. Снимите отломанный конец обмотки с контактного кольца и припаяйте отмотанный провод.

Если вы обнаружили, что генератор генерирует слабый или чрезмерно сильный заряд, это является признаком неисправности реле генератора. Устранить поломку можно путем замены реле генератора. Если генератор исправен, а лампочка мигает, это свидетельствует о поломке диода питания лампочки в индикаторе. Такая поломка устраняется заменой диода в генераторе.

Посторонние шумы при работе генератора указывают на износ подшипника ротора. Следует разобрать генератор, снять подшипник, осмотреть на дефекты. Если подшипник генератора изношен, замените его.

Для сборки генератора следует провести все действия в обратной последовательности. Ремонт генератора можно выполнить своими руками, в своем гараже, главное соблюдайте технику безопасности, аккуратнее с электроприборами, внимательно запоминайте последовательность разборки генератора, для того, чтобы долго не сидеть над его сборкой.

Устройство генератора ВАЗ 2101, ВАЗ 2102, ВАЗ 2104, ВАЗ 2105, ВАЗ 2106, ВАЗ 2107, ВАЗ 2108, ВАЗ 2109, ВАЗ 2110

1– «отрицательная» щетка; 2 – щеткодержатель; 3 – «положительная» щетка; 4 – колодка штекера нулевого провода; 5 – изолирующие втулки контактного болта; 6 – выпрямительный блок; 7 – контактный болт; 8 – статор; 9 – ротор; 10 – внутренняя шайба крепления подшипника; 11 – крышка со стороны привода; 12 – вентилятор в сборе со шкивом; 13 – наружная шайба крепления подшипника; 14 – передний подшипник ротора; 15 – дистанционное кольцо; 16 – стяжной болт; 17 – поджимная втулка; 18 – крышка со стороны контактных колец; 19 – буферная втулка; 20 – втулка

Ремонт генератора автомобиля своими руками + живое видео

Любому водителю известно, что генератор предназначен для выработки электрической энергии и электроснабжения бортовой сети автомобиля. Без генератора, эксплуатация автомобиля возможна только некоторое время (пока не сядет аккумулятор), именно поэтому, исправность генератора должна находиться на высшем уровне.

Неисправности генератора и способы их устранения

Как известно, ремонт заключается в устранении возникших неисправностей. Самая главная и основная неисправность генератора – это малое напряжение или его отсутствие. Об этом мы узнаем, обычно, если аккумулятор внезапно сел, автомобиль заглох, или загорелась соответствующая лампа на приборной панели автомобиля. Чтобы убедиться в этом, попробуйте снять клемму аккумулятора при работающем двигателе и обратите внимание на поведение автомобиля. Если он заглохнет или двигатель начинает «троить», то тогда генератор неисправен. В конце концов, можно подключить вольтметр к клеммам аккумулятора. Нормальное напряжение должно быть в диапазоне 12,5 – 14 вольт.

 Причин у этой неисправности множество. Обо всех проблемах и способах их решения будет изложено ниже:

Ослабление или обрыв ремня привода генератора

 В этом случае, необходима его замена или натяжка. Натяжка производится путем ослабления гайки регулировочного крепления и ее закручивания после натяжения ремня. Регулировка натяжения производится наклоном генератора в противоположную от двигателя сторону. Агрегат фиксируется в таком состоянии, после чего, гайка затягивается с помощью ключа. Для поворота генератора, необходимо, также ослабить нижнюю гайку, предназначенную для осевого крепления агрегата.

Если произошел обрыв ремня, то необходимо ослабить обе гайки крепления, наклонить генератор и надеть новый приводной ремень. После этого, ремень натягивается, а гайки закручиваются с достаточным усилием.

Износ щеточного узла

Щетки предназначены для подведения или снятия напряжения с контактных колец ротора. Если они изношены, то контакт с кольцами пропадает. Таким образом, пропадает и зарядный ток генератора. В этом случае, скиньте клемму аккумулятора, вытащите штекер с проводами из разъема генератора или щеточного узла и открутите два шурупа крепления щеток. Вытащите щетки, на их место установите новые и закрутите шурупы крепления. Все остальные операции выполняются в обратной последовательности.

Обрыв обмотки возбуждения

 В этом случае необходимо провести разборку уже снятого с автомобиля генератора. Для этого снимите с него щетки и открутите четыре гайки на корпусе агрегата. После того, как гайки будут выкручены, вытащите шпильки крепления в виде длинных болтов и разъедините части статора. Корпус статора разъединяется на две части, ротор вытаскивают наружу. В зависимости от типа и конструкции генератора расположение обмотки возбуждения может быть либо на роторе, либо на статоре. После ее обнаружение, замерьте сопротивление обмотки. Нормы сопротивлений указаны в технических таблицах вашей модели генератора и если показания прибора имеют отклонения от нормы, обмотку необходимо заменить.

Внимание! Процесс замены обмотки имеет свои сложности, и выполнять такую работу может только квалифицированный электрик. Если у вас такого навыка нет, то воспользуйтесь, лучше, услугами специалиста в этой области.

Кроме того, помимо обрыва обмотки, может возникнуть ее замыкание. В этом случае неисправна ее изоляция. Тем не менее, она также подвергается замене.

После замены обмотки, соберите генератор в обратной последовательности и установите на автомобиль.

Видео — Диагностика и ремонт генераторов своими руками

Неисправности диодного моста

 Диодный мост также является уязвимым местом генератора и его ремонт или замена производятся на снятом и разобранном генераторе автомобиля.

Перед проведением ремонта необходимо тщательно осмотреть деталь. Вероятнее всего, на нем просто отпаялись контакты от полупроводниковых элементов. В этом случае, их просто припаивают на место и устанавливают все детали обратно. Другое дело – когда на поверхности многих диодов появились обгорелые следы. В этом случае, лучше всего, произвести замену моста целиком и установить новый элемент на статор генератора.

Стоит кое-что сказать об особенностях диодов. Эти элементы предназначены для выпрямления напряжения и имеют проводимость только в одну сторону. Если данная проводимость нарушена – значит, полупроводник неисправен и требует замены. Обнаружить это путем внешнего осмотра невозможно, но существует следующий способ:

При помощи тестера с лампой проверьте проводимость всех диодов моста. Для этого, один контакт тестера прикладывается к одной стороне диода, другая – к другой. Если лампа не горит, то поменяйте контакты сторонами. Только в одном из положений лампа должна гореть и это касается всех остальных диодов. Если лампа совсем не горит, или горит в обоих направления, значит, диод нуждается в замене. Его отпаивают, выдавливают, на его место устанавливают новый и запаивают контакты.

• Прочие неисправности. К таковым может отнестись нарушение различных контактных соединений. В этом случае, поверхности контактов зачищаются или происходит замена контакта целиком. Стоит напомнить, что плохой контакт, хотя бы в одном месте, приводит к снижению эффективности электроснабжения или выводу из строя узла целиком.

Стоит вернуться к ремню генератора еще раз. Даже если он натянут нормально, пощупайте его на предмет влаги. Возможно, что на него капнуло масло или антифриз, и он попросту проскальзывает, нарушая нормальную передачу вращающего момента на шкив генератора. Такое тоже имеет место быть.

Отдельно можно отметить повышенный шум при работе генератора. Виной этому шуму, чаще всего, является подшипник вала ротора. Его шум говорит о том, что он подвергся износу и нуждается в срочной замене. Медлить с этим делом крайне не рекомендуется. Дело в том, что нарушение балансировки вала приведет к соприкосновению ротора с активной сталью статора, появится замыкание, которое тоже будет влиять на уровень напряжения бортовой сети.

Устранить эту проблему можно. Для этого разбирают генератор, ротор снимается вместе с подшипником, который затем выпрессовывается из ротора. После этого, с помощью специального оборудования монтируется новый подшипник, и ротор устанавливается на свое место.

Это все, что связано с неисправностями генератора. Если после устранения вышеперечисленного проблема не исчезает, то искать ее уже нужно в другом месте. 

Схема генератора — ECS Inc. International

Авторы: Дэвид Мини, вице-президент по глобальным техническим продажам и маркетингу, и Дин Кларк, директор по операциям в Европе в ECS Inc. International

Что такое осциллятор?

Генератор представляет собой электронную схему, генерирующую повторяющийся сигнал. Этот сигнал может быть во многих формах в зависимости от приложения. Некоторым приложениям требуются базовые часы для поддержания рабочих интервалов для процессов. Для других приложений требуются часы с очень чистой формой волны и высокой стабильностью для обеспечения высококачественной связи и передачи данных.

В аналоговых приложениях, таких как приемопередатчики RF, которые используют супергетеродин для приема и передачи цепочек сигналов, обычно обнаруживаются синусоидальные формы выходных сигналов. Синусоида представляет собой непрерывную волну, представляющую собой гладкие периодические колебания. При радиочастотной связи синусоидальный выход генератора обеспечивает точную опорную частоту с низким уровнем шума для трансивера.

В цифровой электронике мы видим прямоугольные выходные сигналы. Прямоугольные волны — это форма волны, амплитуда которой изменяется от минимальной до максимальной с постоянной частотой. Идеальная прямоугольная волна будет иметь минимальный и максимальный периоды равной продолжительности, и это будет иметь рабочий цикл 50/50%. На практике рабочий цикл будет иметь некоторые отклонения, поэтому более типичными могут быть значения 45/55% или 60/40%. Выходной сигнал прямоугольной формы имеет множество применений, но широко используется для измерения времени выполнения инструкций в схеме или микропроцессоре.

Генераторы

Генераторы могут иметь несколько различных типов резонаторов, связанных с ними. Самым продуктивным и эффективным из них является кварц. Вы также можете найти генераторы, в которых используются керамические резонаторы, резонаторы на основе SAW[1] или MEMS[2] в качестве отправной точки для рабочей частоты. Они используют механическую вибрацию или настроенные полости для генерации тактового сигнала. В случае генератора на основе кварца состав кварцевого материала и углы, под которыми срезан кристалл, делают этот тип генератора очень точным и стабильным в широком диапазоне температур. Процесс изготовления кварцевых заготовок для генераторов занимает много времени и включает множество этапов для обеспечения неизменно высокого качества продукта, но они обеспечивают значительно более высокую стабильность по сравнению с RC-генераторами.

Принципы работы генератора

Принцип схемы генератора заключается в стабильном выходном сигнале. Один из способов добиться этого — использовать петлю положительной обратной связи. Здесь часть выходного напряжения является обратной связью со входом без чистого фазового сдвига, что усиливает выходной сигнал. Затем сигнал усиливается и снова зацикливается, вызывая рост выходного сигнала. Усиление в контуре обратной связи должно регулироваться до единичного усиления, иначе сигнал будет обрезан и искажен.

Рисунок 1 – Контур обратной связи генератора, показывающий условия для генерации решает, каким должно быть усиление контура обратной связи.

Рисунок 2 – Генератор Пирса с использованием процессора с инвертором и резистором обратной связи.

На рис. 2 показана схема генератора Пирса, обычно используемая в цифровых процессорах. В этом типе конструкции кварцевого генератора фильтр состоит из эквивалентной модели кварцевого резонатора и внешних нагрузочных конденсаторов. Точная частота, на которой будет работать генератор, зависит от угловых сдвигов фазы контура в цепи генератора. Изменения фазового угла приведут к изменению выходной частоты.

Время запуска

Время запуска — это период, когда осциллятор впервые включается. В этот период будут неустойчивости, пока колебания не стабилизируются. Время запуска обычно измеряется в микросекундах (мкс), но оно зависит от частоты и контролируется контуром обратной связи. Величина усиления замкнутого контура оказывает большое влияние на время запуска. Факторы, отрицательно влияющие на коэффициент усиления замкнутого контура, включают низкий уровень возбуждения, более высокие значения емкостной нагрузки кристалла (CL) и эквивалентное последовательное сопротивление (ESR). Низкий коэффициент усиления может привести к чрезмерно долгому времени запуска, а слишком высокий коэффициент усиления может привести к полному сбою запуска или перенапряжению кристаллической структуры. Идеальный коэффициент усиления зависит от отрицательного сопротивления цепи генератора, где привод должен преодолеть отрицательное сопротивление для запуска и создания выходного сигнала генератора. Из-за этого частота генератора напрямую влияет на время запуска, поэтому время, необходимое для обращения по петле, значительно больше для генератора кГц, чем для генератора МГц. Плохой запас по усилению является распространенной проблемой в генераторах кГц, поскольку уровни возбуждения на порядок ниже, а ESR кварца на порядок выше. Чтобы преодолеть эти проблемы, требуется тщательное проектирование, чтобы согласовать уровни возбуждения с подходящими значениями CL и ESR.

Реактивное сопротивление

Импеданс кварцевого кристалла изменяется настолько резко при изменении приложенной частоты, что все остальные компоненты схемы можно рассматривать как имеющие по существу постоянное реактивное сопротивление. Следовательно, когда кварцевый блок используется в контуре обратной связи генератора, частота кварцевого блока будет регулироваться сама по себе, так что ее реактивное сопротивление будет удовлетворять коэффициенту усиления по фазе контура. Зависимость реактивного сопротивления кварцевого кристалла от частоты показана на рисунке 3. 9.0005

Рисунок 3 – Кривая зависимости реактивного сопротивления от частоты

Блок кварцевого кристалла может колебаться в любой точке вдоль линии между последовательными и параллельными резонансными точками путем включения реактивных компонентов (см. Рисунок 3, линия). с пометкой «Емкостная нагрузка»), например, конденсаторы в контуре обратной связи схемы генератора. Частота, возникающая в результате добавления емкости, выше, чем последовательная резонансная частота; ее обычно называют параллельной частотой, однако она меньше фактической параллельной частоты. Поскольку с кварцевым кристаллом связаны две частоты нулевых фаз, существует два типа схем генератора. Эти схемы определяются типом используемого кристалла. Они либо последовательно резонансные, либо параллельные резонансные.

Серийная схема

В симметричной LC-цепи резонансная частота — это частота, при которой реактивное сопротивление индуктивности и реактивное сопротивление емкости компенсируют друг друга, оставляя только резистивное значение. На рис. 4 показан последовательный резонансный контур.

Рис. 4 – Последовательный резонансный контур

Параллельный Контур

Параллельный резонансный контур генератора использует кварцевый блок с определенной емкостью нагрузки. Это создаст результат, в котором частота кристалла выше, чем резонансная частота последовательного, но ниже, чем истинная частота параллельного резонанса. Эти схемы не предлагают других маршрутов, кроме как через блок Crystal для завершения цикла обратной связи. В случае отказа блока кристалла цепь больше не будет продолжать колебаться. Ниже приведено простое описание параллельного резонансного контура. 9Рисунок 5 – Параллельный резонансный контур При работе в сочетании с внешней нагрузочной емкостью (CL) кварц колеблется в частотном диапазоне немного выше его последовательной резонансной частоты. Это параллельная (резонансная) частота. При заказе параллельного резонатора всегда указывайте номинальную параллельную резонансную частоту и емкость нагрузки цепи в пикофарадах (пФ).

Приблизительное уравнение для пределов вытягивания кристалла:

Пределы ∆f зависят от добротности кристалла и паразитной емкости цепи. Если известна емкость шунта, подвижная емкость и емкость нагрузки, среднее значение сопротивления на пФ можно найти с помощью:

. значение емкости. Это используется в VCO, VCXO и VCTCXO для получения частоты.

Емкость нагрузки

Емкость нагрузки — это величина емкости внешней цепи, параллельной самому кристаллу. В этом примере мы видим, что режим параллельного резонанса кристаллов всегда выше частоты последовательного резонанса и характеризуется индуктивным сопротивлением. В режиме параллельных резонансных колебаний индуктивность кристалла (подвижная индуктивность) параллельна емкости нагрузки генератора, тем самым образуя LC-контур. Этот LC определяет частоту генератора.

При указании последовательного резонансного кристалла емкостью нагрузки можно пренебречь, поскольку динамическая индуктивность и динамическая емкость кристалла являются единственными компонентами LC, определяющими частоту колебаний.

CL можно определить по формуле:

Например, где CL1 и CL2 — нагрузочные конденсаторы, а C _S — паразитная емкость цепи, обычно 3 пФ ~ 5 пФ. Следует отметить, что изменение значения емкости нагрузки приведет к изменению выходной частоты генератора.

Если требуется точное управление частотой, необходимо точно указать емкость нагрузки. Для демонстрации предположим, что кварцевый блок рассчитан на работу на частоте 20 МГц с емкостью 20 пФ. Предположим, что кварцевый блок затем помещается в цепь, которая имеет оценку 30 пФ.

В этом случае частота кристалла будет ниже указанного значения. Наоборот, если рассматриваемая схема имеет оценку 10 пФ, частота будет выше указанного значения. Связь между частотой и емкостью нагрузки показана на рис. 6.9.Рис. 6. Частота в зависимости от емкости нагрузки Мощность зависит от приложенного тока и обычно выражается в милливаттах (мВт) или микроваттах (мкВт). Модули кристалла определены как имеющие определенные максимальные значения уровня возбуждения, которые преобразуются в зависимости от частоты и режима работы. Превышение максимального уровня возбуждения для данного блока кристалла может привести к нестабильной работе, включая ускоренное старение, а в некоторых случаях и к полному выходу из строя кристалла. Уровень возбуждения можно рассчитать по следующему уравнению:

МОЩНОСТЬ = (I _{среднеквадратичное значение} ² * R)

Отрицательное сопротивление 

Для оптимальной работы схема генератора должна быть спроектирована таким образом, чтобы увеличить отрицательное сопротивление, которое иногда называют допуском колебаний. Определить величину отрицательного сопротивления можно путем последовательного включения переменного резистора.

Оценка величины отрицательного сопротивления в каждой цепи осуществляется путем временной установки переменного резистора последовательно с кварцевым блоком. Резистор должен быть изначально установлен на самое низкое значение, желательно близкое к нулю Ом. Затем запускается генератор, и его выходной сигнал контролируется на осциллографе. Затем переменный резистор настраивается так, чтобы сопротивление увеличивалось, в то время как выход постоянно контролировался. При некотором значении сопротивления колебание прекратится. В этот момент переменный резистор измеряется, чтобы определить омическое значение, при котором колебание прекращается. К этому значению необходимо добавить максимальное сопротивление кварцевого блока, указанное производителем. Полное омическое сопротивление считается отрицательным сопротивлением или допуском колебаний.

Для хорошей и надежной работы схемы рекомендуется, чтобы отрицательное сопротивление было как минимум в пять раз больше указанного максимального значения эквивалентного последовательного сопротивления кварцевого блока. Значения отрицательного сопротивления, превышающие пятикратное максимальное сопротивление кристаллического блока, еще лучше. Поскольку отрицательное сопротивление имеет тенденцию к уменьшению при повышенной температуре, рекомендуется проводить испытание при самой высокой температуре рабочего диапазона.

Генератор крутизны

Еще один способ определить, будет ли генератор стабильно запускаться, — это рассмотреть крутизну. Чтобы гарантировать, что колебание начнется и достигнет стабильной фазы, генератор должен обеспечить достаточное усиление, чтобы компенсировать потери в колебательном контуре и обеспечить энергию для нарастания колебаний. Как обсуждалось в разделе «Запуск», отношение между коэффициентом усиления генератора и критическим коэффициентом усиления контура генерации не может превышать 1, так как это приведет к слишком долгому времени запуска генератора или даже к полной остановке запуска. Конструкторы должны стараться уложиться в запас по усилению больше 5. Эти параметры определяются по формуле запас по усилению = gm/g _mcrit ≥ 5 гм — крутизна генератора, указанная в техническом описании ИС.

Для генераторов МГц крутизна находится в диапазоне десятков мА/В, тогда как для генераторов кГц крутизна находится в диапазоне от нескольких до нескольких десятков мкА/В, в зависимости от изделия.

g _mcrit определяется как минимальная крутизна генератора, необходимая для поддержания стабильного колебания.

Предполагая, что в конструкции используются одинаковые значения CL1 и CL2, и что нагрузка на кристалл такая же, как и на CL кристалла, г _mcrit выражается следующим образом:

При рассмотрении запуска генератора важен выбор параметров кристалла; снижение ESR, частоты, C0 и CL уменьшит g _mcrit и, таким образом, максимизирует запас усиления.

Частота в зависимости от режима обертонов

Частота кварцевого кристалла ограничена физическими размерами вибрирующего кварцевого элемента. В некоторых случаях ограничивающими размерами являются длина и ширина. Наиболее популярным кристаллическим блоком является кристалл огранки AT. Предельным размером является толщина вибрирующего кварцевого элемента. По мере уменьшения толщины частота повышается. В какой-то момент, обычно около 50 МГц, толщина кварцевой пластины становится слишком хрупкой для использования в полевых условиях.

Если вам нужно разработать генератор на более высоких частотах, который будет достаточно надежным для работы в полевых условиях, мы можем рассмотреть возможность использования одной из других резонансных частот. Это более низкие частоты амплитуды, которые генерируются как гармоники. Все эти гармоники будут иметь нечетные целые числа основной частоты. Следовательно, если кварцевый блок имеет основную частоту 10 МГц, его также можно заставить колебаться в 3, 5, 7 и т. д. раз больше основной частоты. То есть единица будет колебаться с частотой 30 МГц, 50 МГц и 70 МГц и т. д. Эти кратные основной частоте называются обертонами и идентифицируются целым числом умножения, например, третий обертон, пятый обертон, седьмой обертон и т. д. ● Когда требуется использование на частоте обертона, кварцевый блок должен быть настроен для работы на желаемой частоте и на желаемом обертоне. Никогда не следует пытаться заказать кварцевый блок основной моды, а затем использовать его на частоте обертонов. Это связано с тем, что процесс производства кристаллов отличается для основных и обертоновых кристаллов.

Во многих случаях характеристики интегральной схемы, используемой в конструкции генератора, диктуют подавление основной частоты кварца, чтобы обеспечить работу на желаемой частоте, а не на более мощной основной частоте. Необходимо доработать схему генератора. Одним из способов модификации является добавление контура бака, состоящего из катушки индуктивности и конденсатора. Эти модификации показаны на рис. 7 и рис. 8 для последовательных и параллельных резонансных цепей.

Рисунок 7 — Модификация последовательной резонансной цепи Рисунок 8 — Модификация параллельной резонансной цепи

В обоих случаях цепь резервуара настроена на резонанс на некоторой частоте между фундаментальной и желаемой частотой. Это изолирует желаемую частоту и шунтирует остальные на землю, оставляя только желаемую частоту на выходе генератора.

Соображения по проектированию

При проектировании схемы генератора или компоновке платы для генератора следует учитывать определенные соображения по проектированию. Всегда рекомендуется избегать параллельных дорожек, чтобы уменьшить емкость лотка. Все дорожки должны быть как можно короче, а компоненты должны быть изолированы, чтобы предотвратить сопряжение. Для изоляции сигналов следует использовать заземляющие плоскости.

Существует множество других терминов, с которыми вам необходимо ознакомиться во время разработки. ЭКС. Inc предлагает широкий выбор продуктов для управления частотой и магнитных полей. Существует также обширная библиотека с техническими руководствами, обучающими видео и эталонными проектами, которые вы можете просмотреть. 9Веб-сайт ECS Inc. Однопортовый резонатор на ПАВ имеет один IDT (Inter Digital Transducer), изготовленный на кварцевой подложке, он генерирует и принимает ПАВ. Конструкция имеет два решетчатых отражателя, они отражают ПАВ и создают стоячую волну между двумя отражателями. Затем он преобразуется обратно в электрический сигнал.

[2] МЭМС – микроэлектромеханическая система. Резонатор MEMS представляет собой кремниевое устройство, в котором используется нанометровая резонансная структура для создания вибрирующей структуры.

ECS Inc. стремится поставлять высокотехнологичные электронные компоненты, которые помогут вам создать мир, связанный с Интернетом вещей. Для получения дополнительной информации о продуктах ECS Inc нажмите здесь.

Как собрать схему генератора | Как вики

в: Howto, электроника

Посмотреть источник

Эта статья незавершенная. Вы можете помочь HowTo Wiki по номеру . расширяя его . Для получения дополнительной информации см. Help:Contents

В этом руководстве кратко описаны различные схемы генератора.

Содержимое

• 1 Генераторы LC
  • 1.1 Генератор Колпитца
  • 1.2 Осциллятор Хартли
  • 1.3 Генератор Клаппа
  • Осциллятор Армстронга 1,4
  • 1.5 Блокирующий осциллятор
• 2 Венский мост
• Генератор с 3 фазовыми сдвигами
• 4 Прямоугольная волна (цифровая логика)
  • 4.1 Мультивибратор
  • 4.2 Инвертор кольцевого генератора
  • 4. 3 КМОП кварцевый генератор
  • 4.4 Триггер Шмитта инвертор Генератор
  • Стабильный RC-генератор 4,5
• 5 555 таймер
• 6 Прочие осцилляторы
• 7 Как сделать простой генератор, самостоятельно сделав катушку индуктивности и конденсатор

Индуктивно-конденсаторные генераторы.

Генератор Колпитца

Упрощенная версия формулы такова:

Осциллятор Хартли

Плюсы:

• Частота изменялась с помощью конденсатора переменной емкости

• Выходная амплитуда остается постоянной во всем диапазоне частот

• Коэффициент обратной связи катушки индуктивности с ответвлениями остается

Минусы:

• Богатое гармониками содержание

• Не подходит для чистой синусоиды

Осциллятор Клэппа

Осциллятор Армстронга

на основе схемы регенеративного приемника

Блокирующий осциллятор

Используется любой операционный усилитель и сдвигается фаза обратной связи. Приступить к работе очень просто.

Полные уравнения

Критерии колебаний:

Упрощенные уравнения

Чтобы использовать эти уравнения и

в цифровом виде: нестабильный мультивибратор

Мультивибратор

Схема имеет два состояния:

Состояние 1′:

• Q1 включен
• Коллектор Q1 при 0 В
• Тестовая зарядка C1 через R2 (и Q1)
• Напряжение на базе транзистора Q2 равно напряжению на конденсаторе C1. Первоначально это низкое значение, но оно увеличивается по мере зарядки C1.
• Q2 выключен (при базовом напряжении < 0,6 В)
• C2 разряжается через резисторы R3 и R4
• Высокое выходное напряжение (хотя и немного ниже напряжения питания из-за разрядного тока C2 через R4) и схема переходит в следующее состояние.

Состояние 2

• Q2 включен
• Коллектор Q2 (выходное напряжение) переходит от +В к 0В
• Это ступенчатое изменение на C2 вызывает отрицательный импульс на базе Q1, который быстро выключает его.
• Q1 выключен, его коллектор поднимается примерно до +V.
• C1 разряжается через R1 и R2
• C2 заряжается через R3 от -V до 0V до +0,6V (это может рассматриваться как разрядка, а не зарядка)
• Напряжение на базе транзистора Q1 равно напряжению на конденсаторе C2. Первоначально это низкое значение, но оно увеличивается по мере заряда C2.

• Это состояние самоподдерживается до тех пор, пока напряжение на базе транзистора Q1 не достигнет 0,6 В, после чего Q1 включается, и схема возвращается в состояние 1.

Начальное включение

При первом включении схемы ни один транзистор не включается. Однако это означает, что на данном этапе они оба будут иметь высокие базовые напряжения и, следовательно, тенденцию к включению, а неизбежные небольшие асимметрии будут означать, что один из транзисторов будет включаться первым. Это быстро переведет схему в одно из вышеуказанных состояний, и последует колебание.

Период колебаний

Грубо говоря, продолжительность состояния 1 (высокая мощность) будет связана с постоянной времени R2. C1, поскольку она зависит от заряда C1, а продолжительность состояния 2 (низкая мощность) будет связана с постоянной времени R3.C2, поскольку он зависит от заряда C2 — и эти постоянные времени не обязательно должны быть одинаковыми, поэтому может быть достигнут настраиваемый рабочий цикл.

Однако продолжительность каждого состояния также зависит от начального состояния заряда рассматриваемого конденсатора, а это, в свою очередь, будет зависеть от количества разряда во время предыдущего состояния, которое также будет зависеть от резисторов, используемых во время разряда ( R1 и R4), а также от длительности предыдущего состояния,

и т.д. . В результате при первом включении период будет довольно долгим, поскольку конденсаторы изначально полностью разряжены, но период быстро сократится и стабилизируется.

Период также будет зависеть от тока, потребляемого с выхода.

Из-за всех этих неточностей на практике обычно используются более сложные ИС таймера, как описано выше.

Инвертор кольцевого генератора

Требуется нечетное количество инверторов. Использование минимального количества каскадов в генераторе позволяет достичь максимальных частот, однако это будет чувствительно к колебаниям напряжения. При использовании большего количества ступеней шум, вызванный колебаниями напряжения, сводится к минимуму. Частота не является точной из-за различий во времени перехода. Это компенсируется за счет управления током, проходящим через транзисторы. Это также позволяет вам сделать его генератором, управляемым напряжением (VCO).

КМОП-кристаллический генератор

Триггерный инвертор Шмитта Генератор

Это может быть построено из микросхем серии ttl 7414, 74ls14… или из серии 4000 cmos (например: 4093).

Можно использовать вместо других осцилляторов.

Т = 1,7*RC

Стабильный RC-генератор

Это, вероятно, самый распространенный генератор для любителей электроники, потому что это обычная ИС и хорошо задокументирована.

• См.: http://www.sentex.net/~mec1995/gadgets/555/555.html

• широкополосные усилители
• буферные усилители
• кварцевые генераторы
• эмиттерная дегенерация
• Осциллятор Хартли
• отрицательный отзыв
• Генераторы, управляемые напряжением
• дрейф осциллятора
• Осциллятор Армстронга
• Нестабильный мультивибратор
• Блокирующий осциллятор
• Генератор Клаппа
• Генератор Колпитца
• Кварцевый генератор
• Электронный осциллятор
• Генератор Хартли
• Генератор релаксации
• RLC-цепь
• Генератор Ваккара
• Осциллятор Ройера
• OCXO (сокращение от Oven Controlled X-tal (Crystal) Oscillator) — это метод, используемый для предотвращения изменений температуры, влияющих на резонансную частоту пьезоэлектрического кристалла.

В электронике осциллятор — это схема, которая генерирует сигнал на определенной частоте. Вы можете сделать простой генератор с катушкой индуктивности и конденсатором (две параллельные пластины). Цепь будет попеременно накапливать энергию в конденсаторах (электрическая энергия) и в катушке индуктивности (магнитная энергия). Электроны, выходящие из одной пластины, будут проходить через индуктор. Когда заряд на пластинах становится постоянным, ток затухает. Падение тока создает электродвижущую силу в катушке индуктивности, которая заставляет электроны двигаться в том же направлении, тем самым заряжая другую пластину конденсатора. Вам понадобиться:

• 2 рулона Saran Wrap
• Рулон алюминиевой фольги
• 2 оголенных провода
• Тонкий изолированный медный провод
• Картонная трубка
• Батарея

Шаг, если у вас нет конденсатора

один удобный. Разверните два рулона Saran Wrap на несколько футов. Поместите несколько квадратных футов алюминиевой фольги на каждую развернутую область, чтобы обертка Saran простиралась дальше (покрывала большую площадь), чем алюминиевые листы.