Category Archives: Generatory

Generatory piezoelektryczne

Omówimy jeszcze bardzo charakterystyczny generator, jakim jest generator piezoelektryczny. Wykorzystuje on zjawisko piezoelektryczne, co wynika nawet z nazwy tego właśnie generatora. Zjawisko to możemy podzielić na dwa typy. Pierwszy typ, czyli zjawisko piezoelektryczne odwrotne polega na tym, że na odkształceniu płytki piezoelektrycznej poprzez doprowadzenie napięcia do elektrod odprowadzanych do przeciwległych ścianek kwarcu. Drugi typ zjawiska piezoelektrycznego, to zjawisko normalne. Polega ono na uzyskaniu napięcia na przeciwległych elektrodach płytki piezoelektrycznej poprzez doprowadzenie do mechanicznego odkształcenia. Inaczej mówiąc, bardziej potocznym językiem, musimy płytkę kwarcową po prostu uderzyć. Zjawisko to możemy odnaleźć nawet w zapalarkach do kuchenek gazowych, przycisk powoduje wygenerowanie napięcia i iskry, która zapala gaz. Jeśli chodzi o częstotliwość pracy generatora piezoelektrycznego, to ściśle ona zależy od własności płytki kwarcowej wewnątrz rezonatora. Jest ściśle określona częstotliwość drgań. W odróżnieniu od LC generator ten jest doskonalszy, bardziej stabilny, ale wadą jego jest to, że jest stało częstotliwościowy, ma przypisaną tylko jedną częstotliwość.

Podział generatorów

Generatorów w elektronice jest naprawdę bardzo dużą. Ponadto możemy je podzielić nie tylko na konkretne modele ze względu na ich budową, ale również na inne parametry i charakter danych generatorów. Pierwszy podział możemy przeprowadzić ze względu na kształt sygnału wyjściowego. Generatorów takich jest kilka. Podstawowe to generatory sinusoidalne (sygnał wyjściowy ma postać sinusoidy), prostokątne (sygnał ma postać prostokąta), liniowe (sygnał wyjściowy może mieć postać trójkątną lub piłokształtną) oraz impulsowe (ciąg zero jedynkowy). Innym podziałem generatorów jest podział ze względu na częstotliwość generowanego sygnału. Wyróżniamy wtedy następujące generatory: podakustyczne, akustyczne, ponadaktustyczne, wielkiej częstotliwości oraz ostatnie bardzo wielkiej częstotliwości. Nazwy tych generatorów doskonale opisują zakres działania tych generatorów. Kolejnym podziałem generatorów może być podział ze względu na moc sygnału wyjściowego. Pod takim względem możemy wyróżnić następujące generatory: małej mocy, średniej mocy oraz ostatnie generatory dużej mocy. Ostatnim podziałem jest z kolei podział na sposób generowania sygnału. Rozróżniamy dwa typy generatorów: programowalne oraz analogowe.

Częstotliwość pracy

Ważnym parametrem, jaki określa generatory jest tak zwana częstotliwość pracy generatorów. Jest ona jednak uzależniona w silny sposób od typu generatora. Jeśli werzniemy pod uwagę generatory typu LC to ich częstotliwość pracy określa rezonans jego elementów, czyli cewek (L) oraz kondensatorów (C). W każdym generatorze, ponieważ jest ich kilka np. Meissnera, Hartlea czy Colpittsa wzór na taki rezonans, a co za tym idzie częstotliwość wygląda inaczej. Przykładowo dla tego pierwszego generatora jest to jedna druga wartość okresu z pierwiastka iloczynu pojemności i indukcji. Częstotliwość pracy generatorów w generatorach typu RC zależy od stałej czasowej rozładowania kondensatora (C) przez rezystor (R). To zastosowanie jest jednak spotykane sporadycznie, większą popularnością cieszą się generatory typu LC. Z kolei generatory RC wykorzystywane są do generacji bardzo niskich, niskich i średnich częstotliwości. W praktyce są to rzędy od dziesięciu Hertzów do nawet stu kilko Hertzów. Dla każdego typu generatora konkretny wzór na częstotliwość pracy można odnaleźć w różnego rodzaju katalogach czy nawet w Internecie.

Generatory LC

Szczególnym uznaniem wśród projektantów oraz elektroników cieszą się generatory typu LC. W ich skład wchodzi rzecz jasna pojemność, czyli kondensator oraz indukcja elektryczna, czyli transformatory oraz cewki. Wyróżniamy trzy podstawowe generatory LC, których nazwa pochodzi od nazwisk ich twórców. Pierwszy generator LC to generator Meissnera. Jego zasada działania polega na tym, że transformator realizuje sprzężenie zwrotne, a uzwojenie wtórne i kondensator tworzy obwód rezonansowy. Prąd płynie natomiast przez obwód główny, a między uzwojeniem wtórnym, a pierwotnym wyidukuje się siła elektromotoryczna SEM. Powoduje to z kolei wzrost prądu w całym naszym obwodzie. Kolejnym, bardzo popularnym generatorem typu LC jest generator Hartlea. Jest on bardzo podobny do tego wcześniej opisywanego, ale transformator zastąpiono tutaj cewką z dzielnym uzwojeniem. Indukcyjność tej cewki wraz z pojemnością kondensatora określa częstotliwość drgań. Ostatnim generatorem, jaki omówimy jest generator Colpittsa. Pojemnościowy dzielnik napięcia określa wartość napięcia sprzężenia zwrotnego od niego oraz od indukcyjności cewki. Wszystkie trzy generatory tego typu, czyli LC są często spotykane w innych, większych układach elektronicznych, dlatego każdy elektronik zna je doskonale.