за рахунок струму бази шляхом включення в ланцюг бази ланцюжка R Б C Б (рис. 4).
Рис. 4. Схема автоматичного зміщення зарахунок струму бази
Початкова напруга зсувузабезпечується джерелом напруги Е Б . При зростанніамплітуди коливань збільшується напруга на резисторі R Б , створюване постійноїскладової базового струму I Б0 .Результуюче напруга зсуву ( Е Б - I Б0 R Б ) прицьому зменшується, прагнучи до Е БСТ .
У практичних схемах початкова напругазміщення забезпечується за допомогою базового подільника R Б1 , R Б2 (рис. 5).
Рис. 5. Автоматичне зміщення з допомогоюбазового подільника
У цій схемі початкова напруга зсуву
де - струм дільника.
При зростанні амплітуди коливаньпостійна складова струму бази I Б 0 збільшується і зсув Е Б зменшується за величиною, досягаючи значення Е БСТ всталому режимі. Конденсатор З Б запобігає короткийзамикання резистора R Б1 попостійному струму.
Слід зазначити, що введення в схемугенератора ланцюга автоматичного зміщення може призвести до явища переривчастоюгенерації. Причиною її виникнення є запізнювання напругиавтоматичного зсуву щодо наростання амплітуди коливань. Привеликою постійною часу t = R Б З Б (рис.8.41) коливання швидко наростають, а зсув залишається практично незмінним - Е Б.НАЧ .Далі зсув починає змінюватися і може виявитися менше тієї критичноївеличини, при якій ще виконуються умови стаціонарності, і коливаннязірвуться. Після зриву коливань місткість З Б буде повільнорозряджатися через R Б ізсув знову буде прагнути до Е Б.НАЧ . Як тільки крутизнастане досить великою, генератор знову збудиться. Далі процеси будутьповторюватися. Таким чином, коливання періодично будуть виникати і зновузриватися.
Переривчасті коливання, як правило,відносяться до небажаних явищ. Тому дуже важливо розрахунок елементів ланцюгаавтоматичного зміщення проводити так, щоб виключити можливістьвиникнення переривчастої генерації.
Для виключення переривчастої генерації всхемою (рис. 3) величину C Б вибираютьз рівності
Автогенератор з трансформаторноїзворотним зв'язком
Розглянемо спрощену схему транзисторного автогенератора гармонійнихколивань з трансформаторної зворотним зв'язком (рис. 6).
Рис. 6. Автогенератор з трансформаторної зворотним зв'язком
Призначення елементів схеми:
1)транзистор VT p - n - p типу, виконує роль підсилювального нелінійногоелемента;
2)коливальний контур L K C K G Е задає частоту коливаньгенератора і забезпечує їх гармонійну форму, речова провідність G Е характеризує втратиенергії в самому контурі і у зовнішній навантаженні, пов'язаної з контуром;
3)котушка L Б забезпечує позитивнузворотний зв'язок між колекторної (вихідний) і базової (вхідний) ланцюгами, вонаіндуктивно пов'язана з котушкою контуру L К (коефіцієнт взаємоіндукції М);
4)джерела живлення Е Б і Е К забезпечують необхідні постійні напруги напереходах транзистора для забезпечення активного режиму його роботи;
5)конденсатор З Р розділяє генератор і його навантаження по постійному струму;
6)блокувальні конденсатори З Б1 і З Б2 шунтируют джерела живлення по змінному струмі,виключаючи даремні втрати енергії на їх внутрішніх опорах.
Фізичні процеси в генераторі.
При підключенні джерел живлення Е Б і Е К емітерний перехід зміщується в прямому напрямі і виникає колекторний струм i К (t), який впочатку замикається від + Е К через емітер - базу - колектортранзистора і ємність З К на - Е К , оскількиємність для перепаду струму являє собою коротке замикання. Конденсатор З К заряджається, а потім починає розряджатися через елементи контуру L K G Е і в контурі виникають вільні коливання.Коливальний струм, проходячи через L К , створює ЕРС взаємоіндукції в котушці L Б . Ця ЕРС прикладається доемітерного переходу транзистора через ємність З Б1 іуправляє струмами бази і колектора. Змінна складова колекторного струму,протікає по ланцюгу: колектор, контур L K C K G Е , емітер, база, колектор, заповнює втрати енергіїв контурі і, якщо виконані умови самозбудження, то коливання в ньому будутьнаростатиме по амплітуді. Перша умова самозбудження називається фазовим і вонодосягається тим, що котушка L Б включається зустрічно котушці L К . У цьому випадку напругана базі U БЕ будезмінюватися в протифазі з напругою на колекторі (відповідно, і знапругою на контурі U К ) івихідна провідність транзистора виявиться негативною. Це означає, щотранзистор є джерелом енергії по змінному струму. Але одного фазовогоумови недостатньо, необхідно ще виконання амплітудного умовисамозбудження, тобто щоб енергія W (+),надходить в контур від транзистора, перевищувала втрати енергії W (-)на провідності G Е .Практично це досягається вибором М> М КР , де М КР -величина М, при якій виконується рівність W (+) = W (-).Частота генерованих коливань приблизно дорівнює резонансній частоті контуру
оскільки при Q >> 1, величина коефіцієнта загасання d
Переваги схеми : можливість плавної, незалежного регулювання частоти (шляхом зміни З К )і амплітуди (шляхом зміни М) коливань.
Недолік схеми полягає в тому, що на високих частотах утруднена регулюванняамплітуди коливань через вплив паразитної ємності між котушками L K і L Б , тому генератори з трансформаторноїзворотним зв'язком застосовуються в діапазонах довгих і середніх хвиль (ДВ іСВ).
При розрахунку параметрів генератора необхідно визначити частоту генеруючихколивань, резонансну частоту контуру, добротність контуру, а також виконанняамплітудного і фазового умови самозбудження.
Приклад
Автогенератор з трансформаторної зворотним зв'язком (рис. 6) має параметриконтуру L K = 3 мкГн, З К = 90 пФ, G Е = 25 Ом.
Визначити частоту власних загасаючих коливань коливальногоконтуру w 1 ,резонансну частоту w 0 ідобротність Q коливального контуру.
Рішення задачі.
Оскільки включення котушок L Б і L K вироблено зустрічно, що забезпечує протифазне змінанапружень на базі і колекторі транзистора, то фазовий умова самозбудженнявиконано. Амплітудне умова самозбудження буде досягнуто вибором М>М КР .
Для визначення режиму вільних коливань у контурі розрахуємо йогопараметри.
Частота власних коливань контуру визначається виразом
Для її визначення обчислимо резонансну част...
