Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
LC-автогенератор
|
|
| Звеном обратной связи является катушка L C, включенная в стоковою цепь транзистора и индуктивно связанная с катушкой L К резонансного контура L К C К. Первоначально колебания в автогенераторе возникают или из-за флуктуации тока в колебательном контуре, или при подаче напряжения питания. |
| +E С |
| R З |
| И |
| З |
| С |
| VT |
| C З |
| U вых |
| M 2 |
| L К |
| L C |
| C К |
| M 1 |
Рисунок 55 – LC-автогенератор
По этим причинам эквивалентное активное сопротивление контура
Появляются слабые колебания с частотой 
которые при отсутствии положительной обратной связи прекратились бы из-за потерь энергии в контуре. Но при наличии положительной обратной связи этого не происходит, так как появившееся напряжение на контуре усиливается транзистором. Эти колебания через катушку L С индуктивно связанную с L К, вновь возвращаются в колебательный контур. Размах колебаний постепенно возрастает, что соответствует условию: | К | · |β | > 1. По мере роста амплитуды напряжения в цепи затвора транзистора из-за нелинейности его амплитудной характеристики (участок ab) коэффициент усиления начинает уменьшаться и | К | · |β | = 1 (рисунок 56).
| U З |
| t |
| U вх |
| U вых |
| b |
| a |
| | К | · |β | = 1 |
| | К | · |β | > 1 |
Рисунок 56 – Временная диаграмма
и амплитудная характеристика автогенератора
При этом появляются колебания с постоянной и автоматически поддерживаемой на требуемом уровне амплитудой, что соответствует стационарному режиму работы автогенератора.
В автогенераторах широко применяется автоматическое смещение рабочей точки на характеристиках, которое позволяет выбрать необходимый режим усиления усилителя. На рисунке 57 это осуществляется с помощью звена R З, C З для создания положительного смещения 
относительно истока.
При появлении положительных полуволн напряжения контура через затвор проходит ток i З, который заряжает С З. В результате на затворе
появляется отрицательный потенциал относительно истока.
В отрицательный полупериод напряжение контура i З и C З разряжается через R З, поддерживая на затворе отрицательный потенциал.
Если R З , C З > > T (период автоколебаний), то C З не будет успевать заметно разряжаться и напряжение смещения будет постоянным. Выбрав R З и C З, мы обеспечим работу автогенератора в требуемом режиме усиления.
Мы с вами рассмотрели схему, в которой LC -контур включен последовательно с транзистором. Этот тип автогенератора имеет существенное преимущество, заключающееся в том, что элементы LC -контура находятся под низким напряжением. Но такой генератор обладает небольшим КПД.
| отношению к источнику питания (рисунок 57). При этом элементы LC -контура находятся под более высоким напряжением, чем в рассмотренной схеме. Это приводит к тому, что конденсатор той же емкости надо выбирать большего размера. Чтобы избавиться от этого недостатка LC -контур включают через разделительный конденсатор CР параллельно. СР не пропускает постоянную составляющую тока в индуктивную катушку L К. |
| C вых |
| U вых |
| LP |
| +E C |
| CP |
| C З |
| C К |
| R З |
| L К |
| L З |
| M |
| Рисунок 57 – Генератор с параллельным питанием |
параллельно. СР не пропускает постоянную составляющую тока в индуктивную
катушку L К. Дроссель LР предотвращает короткое замыкание контура по
переменной составляющей через источник питания E С. Такой генератор называется генератором с параллельным питанием.
В LC -генераторах ввиду зависимости L и C колебательного контура и параметров транзистора от температуры наблюдается зависимость от температуры и частоты f. В условиях постоянства температуры нестабильность
частоты вызвана изменениями дифференциальных параметров транзистора в зависимости от изменения положения рабочей точки покоя усилительного каскада, что обусловливает необходимость его стабилизации.
Нестабильность частоты генераторов оценивают коэффициентом относительной нестабильности
δ f = ∆ f / f · 100 %,
где ∆ f – абсолютное отклонение частоты от номинального значения f.
Меры, повышающие стабильность частоты:
– увеличение температурной стабилизации выбранного режима покоя усилительных каскадов;
– применение специальных средств, компенсирующих температурные изменения частоты (например, введение в колебательный контур конденсаторов с зависимой от температурыемкостью).
Наибольшая стабильность частоты с коэффициентом δ f = 10-3 / 10-5 % достигается при использовании в генераторах кварцевого резонатора. Высокая стабильность частоты обусловливается тем, что кварцевый резонатор обладает высокой добротностью Q.
Разновидностью такого генератора является трехточечный автогенератор, который бывает двух типов:
– индуктивный трехточечный;
– емкостный трехточечный.
LC -контур в таких автогенераторах включается не двумя точками, как обычно, а тремя, что позволяет снимать сигнал обратной связи непосредственно с резонансного контура.