Генерирование гармонических колебаний, страница 6

          «Трехточечные» схемы. Обобщенная трехточечная схема показана на рис. 11.19. Контур и НЭ имеют три общие точки (отсюда и название). В качестве элементов контура ,  и   используются индуктивности и емкости, а потери в контуре учитываются в сопротивлении . Напряжение  ОС  снимается с части колебательного контура.

          Поскольку напряжение  на выходе АЭ сдвинуто на  относительно , то для выполнения условия баланса фаз необходимо в делителе  и  также повернуть фазу на . Для этого необходимо, чтобы

.                                                       (11.25)

          Для выполнения неравенства (11.25)  и  должны быть реактивностями разного характера, при этом .Так как сумма трех реактивностей образует резонансный контур, то на частоте

.                                                  (11.26)

          Из (11.25) и (11.26) следует, что реактивное сопротивление  того же характера, что и  (на схеме рис.11.19 они окрашены), т.е.

                                                                       .                                      (11.27)

          Коэффициенты усиления и ОС соответственно равны

,     ,                                         (11.28)

где – коэффициент включения контура в цепь АЭ.

          Условие самовозбуждения

.                              (11.29)

          Существует два вида трехточечных схем:

          – индуцтивная трехточка,

          – емкостная трехточка.

          Индуктивная «трехточка». Обобщенная и принципиальная схемы приведены на рис. 11.20, а, б. Здесь обозначены:  – разделительный конденсатор,  – блокировочный конденсатор, предназначенный.для создания короткого замыкания источника питания для токов высокой частоты;  и  – резисторный делитель для создания напряжения смещения  на базе транзистора .

                                                          Рис. 11.20

          Коэффициент включения контура, коэффициент ОС и генерируемая частота определяются выражениями

,   , .                                     (11.30)

          Индуктивная трехточка также называется генератором с автотрансформаторной ОС.

Емкостнаяя «трехточка». Обобщенная и принципиальная схемы приведены на рис. 11.21, а, б.

Рис. 11.21

Вспомогательные элементы по цепи питания аналогичны тем, что использованы в индуктивной трехточке. Дополнительно используется блокировочный  (разделительный) дроссель , который предотвращает короткое замыкание контура по переменному току источником питания. Для нормальной работы схемы его сопротивление

.

Коэффициент включения контура, коэффициент ОС и генерируемая частота определяются выражениями

,   , ,               (11.31)

где   .

          Двухконтурные генераторы. Реактивные сопротивления ,  и  могут быть реализованы в виде контуров. Наиболее часто встречается двухконтурная схема с обратной связью  через межэлектродную емкость коллектор-база (сток-затвор). Эквивалентная схема приведена на рис. 11.22. В этой схеме  выходной и входной контуры – это сопротивления  и. Из условий (11.25-11.27) следует, что оба контура должны иметь индуктивный характер сопротивления на частоте генерации. Следовательно, их собственная резонансная частота (одинаковая для обоих контуров) должна быть выше частоты генерации: .

                                   Рис. 11.22                                  Рис. 11.23

          Учитывая, что , а , а также учитывая условие (11.26), получаем уравнение для частоты генератора

,

решение которого дает

          В многокаскадных резонансных усилителях обратная связь через проходную емкость  может послужить причиной паразитного самовозбуждения.