Условия самовозбуждения автогенератора.
Если считать, что напряжения Uвх и Uвых близки к синусоидальным, то стационарный устойчивый режим в автогенераторе при котором амплитуды Uвх и Uвых имеют неизменное значение, возможен при выполнении условия Kb=1, которое называется условием самовозбуждения. При этом необходима положительная ОС. Рассмотрим процесс возникновения колебаний в автогенераторе.
В данном автогенераторе усилитель собран на полевом транзисторе и включен по схеме с общим истоком. Звеном ОС является катушка Lc, индуктивно связанная с катушкой Lк резонансного контура LкCк. Первоначально колебания возникают при подаче напряжения питания, которые при отсутствии положительной ОС должны были бы прекратиться из-за потерь энергии в контуре. При наличии ОС появившееся на контуре напряжение Uк усиливается транзистором. Эти колебания через Lc, индуктивно связанную с Lк снова возвращаются в контур. Размах колебаний постепенно возрастает (на графике Kb>1). По мере роста напряжения в цепи затвора усилителя из-за нелинейности его характеристики (участок ав) коэффициент усиления начинает уменьшаться и произведение Kb становится равным 1.
Условие баланса амплитуд сводится к тому, что на резонансной частоте потери энергии в контуре компенсируются энергией источника питания через Lс. Частота генерируемых колебаний зависит от индуктивности катушек Lс,Lк и емкости Cк. Амплитуда от положения рабочей точки усилителя, которое зависит от Rз и Cз.
|
|
|
По виду элементов, входящих в звенья ОС автогенераторы подразделяют на LC и RC автогенераторы.
LC - автогенераторы.
В LC - автогенераторах LC контур включают либо последовательно с транзистором либо параллельно. Последовательное включение было рассмотрено выше. В этом случае элементы колебательного контура находятся под низким напряжением. При последовательном включение напряжение на контуре выше, зато и выше мощность генерируемых колебаний и кпд генератора.
Недостатком этой схемы является высокое напряжение на конденсаторе контура, что обуславливает его габариты. Чтобы избавится от этого недостатка LC контур включают через разделительный конденсатор Cр.
Конденсатор Cр не пропускает постоянную составляющую тока в индуктивную катушку Lк. Дроссель Lр предотвращает короткое замыкание контура по переменной составляющей через источник питания. Такой генератор называют генератором с параллельным питанием. Разновидностью этого генератора является трехточечный автогенератор, в котором LC контур включается не двумя, а тремя точками.
Различают индуктивные трехточки и емкостные трехточки.
|
|
|
Анализ обеих схем показывает, что для создания колебательного контура, настроенного в резонанс, необходимо, чтобы реактивные проводимости противоположных ветвей контура были равны. Для индуктивной трехточки: 
.
Для емкостной трехточки: 
.
Изменение частоты колебаний для индуктивно трехточки осуществляется конденсатором С, а для емкостной трехточки индуктивностью L, поэтому на практике чаще используются индуктивные трехточки.
Часто в качестве конденсатора используется варикап, что значительно упрощает перестройку частоты колебаний. В последнее время применяются автогенераторы на операционных усилителях, но для частоты не выше 15 МГц.
RC - автогенераторы.
Используются для генерирования колебаний низкой и инфранизкой частоты. RC генератор также содержит усилитель и звено обратной связи, которое может представлять из себя:
1. Г-образную RC цепочку.
2. Мост Вина.
3. Двойной Т-образный мост.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 763; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!