LC-генератори

Генератори з зовнішнім ЗЗ найбільш часто реалізуються по трьохточковій схемі (рис 1.1) з використанням інтегральних підсилювачів на одному транзисторі. Елементи Z₁, Z₂ та Z₃ утворюють резонансний LC-контур та частотно-залежний ЗЗ. В генераторах використовуються котушки індуктивності та ємності з малими втратами, тому в першому наближенні можна враховувати тільки їх реактивні опори. Поклавши, що вхідний опір підсилювача значно більший за |Z₁|, отримуємо коефіцієнт ЗЗ

(1.8)

Якщо використано інвертуючий підсилювач, як вказано на рис 1.1, то на резонансній частоті контуру, для якої

(1.9)

підсилювач вносить фазове зміщення .

Рисунок 1.1 – Генератор із зовнішнім ЗЗ

Для виконання умови балансу фаз коло ЗЗ також повинно вносити фазове зміщення, що дорівнює π. Вочевидь, це має місце, коли Х₁ та Х₃ – реактивні опори з протилежними знаками та |X₁|< |X₃|. При цих умовах для виконання рівності (1.9) опір Х₂ повинен мати той самий знак, що й опір Х₁. Звідси витікає, що умова балансу фаз може бути виконана, якщо Х₁ та Х₂ – індуктивні опори, а Х₃ – ємнісний (або навпаки), рис 1.2.

Рисунок 1.2 – Схема генератора на інвертуючому підсилювачі

Якщо підсилювач генератора неінвертуючий, то на резонансній частоті контуру він не вносить фазового зміщення і φ _к(ω ₀)=0, тому в такій схемі умову балансу фаз буде виконано, якщо φ _χ (ω ₀)=0. Це можливо, якщо знаки Х₁ та Х₃ однакові, а знак Х₂ – протилежний.

На частоту генерованих коливань впливають не тільки коло ЗЗ, а й параметри підсилювачів, такі, як вхідний та вихідний опори, фазочастотна характеристика коефіцієнту підсилення. Цю частоту можна розрахувати за формулою

(1.10)

Період коливань, як відомо, дорівнює

(1.11)