Физика атомного реактора Сопротивление материалов Математика решение задач Информатика Атомная энергетика безопасность Электротехника и электроника

Общий принцип действия и конструкции электрических машин Полупроводниковая электроника Трехфазный ток Принцип работы асинхронного двигателя Соединение нагрузки треугольником Полупроводниковые транзисторы


Транзисторные автогенераторы гармонических колебаний

 генераторы с индуктивной связью

Рассмотрим две схемы транзисторных автогенераторов гармонических колебаний томсоновского типа с резонансными контурами. Резонансная частота контура определяет частоту колебаний автогенератора.

На рис. 16.4 представлена схема автогенератора на биполярном транзисторе с индуктивной обратной связью.

Транзистор с контуром  и сопротивлением нагрузки  в коллекторной цепи представляет собой резонансный усилитель напряжения. С помощью индуктивности  создается цепь обратной связи, необходимая для работы автогенератора.

На рис. 16.4 делитель  обеспечивает не обходимыми напряжениями участок базаэмиттер и участок базаколлектор, конденсатор  шунтирует на частоте генерации резистор , в итоге напряжение обратной связи с катушкой  полностью поступает на участок базаэмиттер.


  Рис. 16.4 Рис. 16.5

При работе автогенератора за счет детектирования колебаний на участке эмиттербаза изза цепочки  постоянное напряжение может стать нулевым или даже отрицательным, но это приведет лишь к более экономичной работе автогенератора, так как уменьшается постоянный ток через транзистор, в начале же работы напряжение на участке базаэмиттер открывает транзистор, что облегчает самовозбуждение автогенератора. Автогенератор при включении работает в мягком режиме, а затем переходит в жесткий режим работы.

Необходимо помнить, что источник питания Еп для тока высокой частоты (тока на частоте генерации) представляет собой практически короткое замыкание изза конденсатора на выходе источника питания Еп. В результате резисторы  и  оказываются зашунтированными накоротко на высоких частотах, таким образом  и  никакого влияния на фазовые соотношения в автогенераторе не оказывают.

Амплитуда напряжения на коллекторе  равна амплитуде выходного напряжения  и амплитуде напряжения на катушке  индуктивности . Ток через катушку индуктивности  отстает на от напряжения . Напряжение на входе транзистора  находится в противофазе с напряжением на коллекторе .

Чтобы найти напряжение обратной связи, вспомним, что по закону Фарадея э. д. с. индукции, наводимая со стороны катушки индуктивности L с током iL в катушке Loc вне контура при коэффициенте взаимной индукции М, равна:

 

Если ток iL изменяется по закону

  ,

то  

Из последнего выражения видно, что амплитуда э.д.с. индукции  отстает  от амплитуды тока в катушке на , если М>0; э.д.с. индукции в нашей схеме это э.д.с. в катушке обратной связи Loc; и в итоге получаем, что амплитуда напряжения обратной связи  находится в фазе с , т.е. условие баланса фаз выполняется (рис. 16.5).

16.3. 2.  генераторы с индуктивной трехточки

Широкое распространение получила «трехточечная» схема. Рассмотрим схему индуктивной трехточки, приведенную на рис. 16.9.

От схемы рис. 16.4 она отличается реализацией цепи обратной связи. Сопротивление емкости С выбрано так, что оно превышает по модулю


сопротивление индуктивности :  на частоте генерации. Поэтому ток в ветви  определяется емкостным сопротивлением этой

 Рис. 16.9 Рис. 16.10

цепи и опережает по фазе на  напряжение на контуре . Напряжение на индуктивности  опережает ток , протекающий через эту индуктивность на .  и имеет ту фазу, которую должно иметь управляющее напряжение  для выполнения условия баланса фаз: оно должно быть противофазно напряжению на коллекторе  равному напряжению на выходе генератора . Частота колебаний такого генератора определяется всеми () элементами контура:

 .

 На рис. 16.10 приведена схема индуктивной трехточки на полевом транзисторе.  необходимы для выбора рабочей точки.

Основы символического (комплексного) метода расчета цепей синусоидального тока Этот метод позволяет перейти от дифференциальных уравнений, составленных для мгновенных токов, напряжений и т.д., к алгебраическим уравнениям, составленным для соответствующих им комплексных изображений.
Функциональная классификация интегральных микросхем