Дегтярь Г.А. Устройства генерирования и формирования сигналов (2003) (1095864), страница 76
Текст из файла (страница 76)
Отличие только в полярности источника коллекторногопитания относительно электродов транзистора. Как и в ГВВ, в транзисторных АГ наиболее широко применяются транзисторы n-p-n типа.На рис.19.18 показаны схемы одноконтурных транзисторных АГ с автотрансформаторной и ёмкостной обратной связью с заземлённой базой. В схемах (рис.19.18,а, б) базазаземлена как поСРСРвысокой частоте, так и по поСKстоянному току.СРС1 СРLKНачальное смеLKLБЛLБЛС2щение подаётсяот отдельногоСБЛСБЛLБЛLБЛисточника -ЕБ.ВсхемеСБЛСБЛ(рис.19.18,в) баRЭ СБЛRЭ СБЛ+ЕК+ЕКза по высокойчастоте заземлена, а по по-ЕБ-ЕБабстоянному токуизолирована отРис.19.18земли за счётприсоединения к резистору R2. Начальное смещение в схеме создаётся за счёт источникаколлекторного питания с помощью делителя из сопротивлений R1, R2.
В схемах(рис.19.18,а, б) применено параллельное питание коллектора, а в схеме (рис.19.18,в) – последовательное питание коллектора. Очевидно, в схемах АГ с автотрансформаторной обратной связью (рис.19.18,а) и с ёмкостной обратной связью (рис.19.18,б) может быть также реализовано последовательное питание коллектора как в схеме (рис.19.18,в). Как и вламповом варианте, для повышения стабильности частоты автоколебаний предпочтительна схема последовательного питания коллектора. Она требует также меньшего числа элементов.
Однако при осуществлении последовательного питания коллектора в схемах(рис.19.18,а, б), как и в схеме (рис.19.18,в), параллельно части контура будет подключаться блокировочный дроссель LБЛ в цепи эмиттера.318Очевидно, любая из рассмотренных схем транзисторных АГ может быть реализованав двухтактном исполнении.СKLKСРС2СКЭС1LБЛСБЛLБЛСБЭСБЛLKLБЛRЭСБЛR1СБЛR2RЭ-ЕК+ЕКвR2R1Рис.19.19Рис.19.18 (окончание)На рис.19.19 представлена схема транзисторного АГ, часто называемая схемой сконтуром между коллектором и базой, которая нашла широкое применение на высокихчастотах, когда необходимо учитывать фазу средней крутизны коллекторного тока.
В этойсхеме, как будет показано в следующей лекции, может быть обеспечена автоматическаякомпенсации фазы средней крутизны коллекторного тока. Контур образован ёмкостямиС1, С2 и индуктивностью LК. Вместо ёмкости контура С2 может быть разделительная ёмкость. Между коллектором и эмиттером включена ёмкость обратной связи СКЭ. Иногдамежду базой и эмиттером также включается ёмкость СБЭ для лучшей компенсации фазысредней крутизны коллекторного тока.
В представленной схеме заземлён коллектор как попостоянному току, так и по высокой частоте. Очевидно, может быть другое исполнениесхемы. Начальное смещение задаётся от источника коллекторного питания с помощьюделителя из сопротивлений R1, R2. В установившемся режиме АГ смещение обеспечивается за счёт эмиттерного, базового токов и источника коллекторного питания, у которого впредставленной схеме с землёю (корпусом) соединён положительный полюс.Во всех схемах транзисторных АГ сопротивление RЭ служит не только для созданияэмиттерного автосмещения. Оно обеспечивает также практически постоянство режима АГв широком диапазоне температур (эмиттерная термостабилизация режима).Выбор АЭ и основы расчёта режима и схемы АГВ АГ, в отличие от ГВВ, колебательная (полезная) мощность и мощность, затрачиваемая во входной цепи (мощность возбуждения), создаются самим АЭ. Следовательно, приусловии обеспечения одинаковой колебательной мощности АЭ для АГ должен выбираться на большую мощность, чем для ГВВ – усилителя мощности.
Колебательная мощность,которую должен обеспечивать АЭ АГ, должна определяться с учётом КПД контура (цеписогласования), как и в случае ГВВ. С целью повышения стабильности частоты автоколебаний КПД контура АГ обычно выбирается существенно ниже, чем в случае ГВВ. Такимпутём ослабляется влияние полезной нагрузки на контур, соответственно и на частоту автоколебаний. Если от АГ не требуется большая мощность, то КПД контура обычно непревышает (10…20)%. Таким образом, номинальная колебательная (выходная) мощностьАЭ для АГ должна выбираться из условияРРР~ НОМ ~ Н РВОЗБ 1,1 ~ Н .ККВыбрав АЭ по мощности и частоте, производят расчёт его режима как ГВВ на соответствующую колебательную мощность в полезной нагрузке Р~Н (см.
лекцию 7). В резуль319тате расчёта находят амплитуду выходного колебательного напряжения UMA, MK и амплитуду напряжения возбуждения UMC, МБ, знание которых позволяет определить необходимую величину коэффициента обратной связи k. Зная k, для выбранной схемы АГ, используя соответствующее выражение, например, из приведенных выше (19.17) – (19.20), находят параметры элементов цепи обратной связи.Обобщённая трёхточечная схема АГ. Ёмкостная и индуктивная трёхточки АГПри использовании электронной лампы или транзистора в качестве генераторногоприбора – АЭ АГ его входная и выходная цепи имеют один общий полюс, поэтому в единой эквивалентной схеме АГ (рис.19.2) по одному из полюсов плеч 1 и 2 должны бытьнепосредственно соединены между собою, как показано на рис.19.20.Активныйчетырёхполюсник*U1*U221Пассивныйчетырёхполюсник*U1*U2Рис.19.20При таком условии любая электрическая цепь, присоединяемая к генераторномуприбору и отображаемая пассивным четырёхполюсником на схемах (рис.19.2 и рис.19.20),может быть представлена в виде Т- или П- образного соединения трёх комплексных сопротивлений (рис.19.21).
Оба соединения являются равноправными и легко преобразуются друг в друга. Соединения известны также как соединение звездой и треугольником, со-1*Z2T*Z1T*Z3T12а*Z1П*Z3П2*Z2ПбРис.19.21ответственно.Эти три сопротивления подключаются к трём электродам лампы или транзистора.Следовательно, любая схема АГ может быть представлена в виде эквивалентных схемрис.19.22.*UMA*Z3П*I*UMC*Z1П*Z2П*UMK*Z2T*UMA320*UMC*Z3T*I*UMБ*Z1П*Z2Tб*Z1T*Z3ПРис.19.22 (окончание)*UMKаРис.19.22*Z1T*UMБ*Z3T*Z2ПНаиболее широко используется эквивалентная схема рис.19.22,б, которая носитназвание обобщённой трёхточечной схемы АГ.В общем случае комплексные сопротивления, например, в терминах П-образнойсхемы, можно представить в виде:*Z 1П r1 jx1 ;*Z 2 П r2 jx2 ;(*)*Z 3 П r3 jx3 .Если не учитывать входной ток АЭ, то есть ток сетки и базы,12 то в схемах(рис.19.22,б) комплексные амплитуды напряжений можно определить как**** **U 1 U MC U MБ I Z 1П ;*****U 2 U MA U MK I ( Z 1П Z 3 П ),(19.22)*где I – комплексная амплитуда тока через сопротивления левой ветви цепи, образованной**последовательным соединением сопротивлений Z 1П и Z 3 П .Отношение этих напряжений определяет коэффициент обратной связи в АГ.
Следовательно,**kU MC**U МБU1*Z 1П.(19.23) * * ***U MA U MK U 2Z 1П Z 3 ПТак как противофазность напряжений на входном и выходном электродах АЭ в схеме (рис.19.22,б) учтена в записи выражений (19.22), то, очевидно, применительно ко всемрассмотренным схемам одноконтурных ламповых и транзисторных АГ выражение (19.23)должно приводить к вещественному положительному значению коэффициента обратнойсвязи. Это может иметь место только при явно выраженном реактивном характере сопротивлений (*), когда можно считать:***Z 1П jx1 ;Z 2 П jx2 ;Z 3 П jx3 ,причём реактивные составляющие сопротивлений х1 и х3 должны быть разного знака (разного характера) и при этом должно быть | x3 | > | x1 |.Таким образом, при принятых допущениях согласно обобщённой трёхточечной схеме АГ (рис.19.22,б)*x1k k .(19.24)x1 x3***Для получения гармонических колебаний в АГ сопротивления Z 1П , Z 2 П , Z 3 П должныформировать избирательную электрическую цепь и если не учитывать инерционные процессы в лампе или транзисторе, то частота автоколебаний АГ практически совпадает с резонансной частотой этой цепи.
Следовательно, на частоте автоколебаний выполняется соотношение, определяющее условие резонанса электрической цепи из сопротивлений***Z 1П , Z 2 П , Z 3 П :12Такое допущение мы делали при рассмотрении всех практических схем АГ, поэтому приводимое нижесравнение полученных результатов правомочно.321х1 + х2 + х3 = 0,(19.25)из которого следуетх1 + х3 = – х2.Соответственно, согласно (19.24) получаемxk 1.x2Так как должно быть k > 0, то из последнего соотношения следует, что реактивные сопротивления х1 и х2 должны быть одного знака (одного характера).Таким образом, в обобщённой трёхточечной схеме АГ на частоте автоколебаний сопротивления х1, х2, х3 должны удовлетворять условиюх1 > 0; х2 > 0; х3 < 0(19.26)или условиюх1 < 0; х2 < 0; х3 > 0.(19.27)Причём на частоте автоколебаний всегда должно также выполняться условие (19.25).Условие (19.26) называется условием индуктивной трёхточки и ему соответствуетобобщённая трёхточечная схема АГ рис.19.23,а.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
