Один из вариантов автогенератора LC-типа представлен на рис. 15.3. В нем параметры элементов колебательного контура LKи Ск определяют частоту генерации fА = 1/(2π√(LkCk)). Для организации цепи ПОС в этой схеме используется катушка обратной связи Loc , индуктивно связанная с катушкой контура LK.Один вывод катушки Locсоединен с базой транзистора таким образом, что напряжение на контуре ukи напряжение между базой и эмиттером транзистора uбэ находятся в противофазе, т.е. сдвинуты по фазе на 180°. Напряжение смещения Uсм, прикладываемое между базой и эмиттером транзистора, определяет положение рабочей точки транзистора. Ток коллектора Iк0 транзистора в рабочей точке выбирается достаточно большим (см. Uсм1 на рис. 15.4, а). Это обеспечивает мягкий режим самовозбуждения автогенератора.
На рис. 15.8 приведена схема автогенератора Амстронга, названного по имени его создателя. В этом автогенераторе частота генерации fА = 1/(2π√(L2C2)) определяется индуктивностью L2и емкостью С2 контура, однако трансформаторная ОС организована иначе, чем в варианте автотрансформатора, представленном на рис. 15.3. Один из выводов индуктивной катушки обратной связи L1соединен с общей шиной, а другой через конденсатор С1 — с базой транзистора и одним из выводов резистора R1.Ко второму выводу резистора подключен источник напряжения смещения Uсм.
При подобной организации автогенератора переменное напряжение, возникающее в цепи ОС, детектируется на переходе база-эмиттер транзистора. В этом случае в цепи базы транзистора появляется постоянная составляющая тока I0. Наличие этого тока приводит к уменьшению напряжения между базой и эмиттером транзистора в автоколебательном режиме в соответствии с выражением
uбэ= Uсм-RI0. (15.9)
При подключении автогенератора к источнику питания Еп в нем обеспечивается мягкий режим самовозбуждения, так как амплитуда напряжения обратной связи Uос мала (RI0≈0). Напряжение между базой и эмиттером транзистора (15.9) определяется напряжением смещения Uсм.По мере роста амплитуды колебаний на контуре растет амплитуда колебаний в цепи обратной связи Uoc . Составляющая RI0 в выражении (15.9) становится отличной от нуля. В этом случае доля напряжения смещения Uсм, прикладываемого между
Рис. 15.8. Схема автогенератора Амстронга
эмиттером и базой транзистора, понижается. Таким образом, напряжение база—эмиттер транзистора при соответствующем выборе величины резистора R1стремится к нулю. Это обеспечивает жесткий режим самовозбуждения и повышенный коэффициент полезного действия автогенератора.
На рис. 15.9 приведен еще один вариант (см. рис. 15.3) автогенератора с трансформаторной обратной связью, который имеет мягкий режим самовозбуждения при запуске. После запуска с ростом амплитуды колебаний автогенератор переходит в жесткий режим самовозбуждения.
Сразу при подаче на автогенератор напряжения питания Еп напряжение uбэ между базой и эмиттером транзистора VTстановится равным напряжению смещения
Uсм1 = EпR2/(R1 + R2), которое определяется резистивным делителем R1 и R2.
По мере возрастания амплитуды колебаний в автогенераторе растет и амплитуда напряжения в цепи обратной связи. На величину напряжения смещения Uсмначинает оказывать влияние реактивное сопротивление конденсатора С1, который соединен параллельно с резистором R2. Постоянное напряжение смещения Uсммежду базой и эмиттером транзистора понижается. При соответствующем выборе емкости конденсатора С1 можно добиться, чтобы напряжение смещения стремилось к нулю. В этом случае автогенератор будет запускаться в соответствии с мягким режимом самовозбуждения, а работать будет в жестком режиме, что позволяет повысить КПД автогенератора.
На рис. 15.10 представлена схема автогенератора с автотрансформаторной связью. В этом автогенераторе частота генерации fА = 1/[2π√((L1+L2) C2)]определяется емкостью конденсатора С2 и суммой индуктивностей двух катушек L1 и L2.
Напряжение ОС снимается с индуктивной катушки L1, которая входит в емкостную ветвь контуpa. На частоте резонанса тока токи в индуктивной L2 и емкостной LIи С2 ветвях контура равны по амплитуде, но противоположны по направлению. В этом случае напряжения на L1 и L2 находятся в противофазе, что позволяет получить положительную обратную связь в автогенераторе. Коэффициент ОС в этом автогенераторе Koc= L1/L2.
+еп
Рис. 15.9. Схема автогенератора с трансформаторной ОС и мягким режимом
самовозбуждения при запуске
Можно построить и автогенератор на базе параллельного колебательного контура с разделенной емкостью(рис. 15.11). В этом автогенераторе частота генерации fА = 1/(2π√(LC)) определяется емкостью делителя С= С2С3/(С2+ С3) и индуктивностью катушки L1. При этом коэффициент обратной связи равен Koc= С3/С2.
Рис. 15.10. Схема автогенератора с автотрансформаторной связью
Рис. 15.11. Схема автогенератора на базе параллельного колебательного контура
с разделенной емкостью
15.7. Автогенераторы RС-типа
Автогенераторы LC-типа предназначены для генерации колебаний высокой частоты. В области низких частот, например звуковых, применение этих автогенераторов затруднено, что вызвано следующими двумя факторами. Во-первых, в колебательном контуре необходимо использовать катушки большой индуктивности и конденсаторы большой емкости, что делает контуры низкодобротными. Во-вторых, из-за больших величин индуктивности катушки и емкости конденсатора сложно создать автогенераторы с перестраиваемой частотой генерации.
Для устранения отмеченных недостатков используют автогенераторы RС-типа. Структурная схема автогенератора RС-типа приведена на рис. 15.12. Автогенератор состоит из усилителя, охвачен-
Рис. 15.12. Структурная схема автогенератора RС-типа
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.