rkvgener3 (558017), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Стабильность частоты колебаний АГ по схеме на рис. 3.7 связана в большой мере с добротностью базового контура, определяющего частоту колебаний. Включение rд уменьшает его добротность и чем rд меньше, тем стабильность частоты больше. Стабилизирующее действие КР тем выше, чем меньше добротность коллекторного контура. Поэтому рекомендуется выбирать добротность ненагруженного контура [15] Qнен » 50 ... 100.
Схема АГ имеет источник питания U (см. рис. 3.6), напряжение от которого подается в коллекторную цепь через блокировочное сопротивление R (может быть заменено Lбл). Начальное отпирающее напряжение смещения Uнач снимается с сопротивления R2 делителя R1, R2, подключенного к источнику Uк . Автоматическое смещение создается за счет резисторов Rб и Rэ. Конденсаторы Сбл1, Сбл2, Сбл3 - блокировочные. Связь с нагрузкой Rн — емкостная (Ссв).
На рис. 3.8 показана схема АГ с КР в цепи обратной связи, построенной по мостовой схеме с нейтрализацией статической емкости КР С0. КР помещен в одно из плеч сбалансированного моста С0, Сн , С1, С2. В качестве нейтродинного обычно используют подстроечный конденсатор Сн, емкость которого может изменяться в пределах (0,7.. .1,3) С0. Питание коллектора осуществляется через небольшое антипаразитное сопротивление R, которой подключается к точке контура, имеющей приблизительно нулевой высокочастотный потенциал. При точном балансе моста (С0 = Сн, С1, С2) обратная связь осуществляется только через пьезоэлектрическую ветвь КР. Вблизи частоты последовательного резонанса КР мост разбалансируется и при соответствующем выборе элементов схемы возбуждается. Контур АГ L3 C1 С’1, С2, С’2 должен быть настроен приблизительно на частоту выбранной механической гармоники КР. Выходная емкость транзистора Свых нарушает симметрию коллекторного контура. Для симметрирования схемы к контуру присоединяется дополнительно конденсатор Сдоп » Свых . Рекомендуется выбирать С’1 = С’2 в несколько раз большими Свых а емкости С1=С2 = (3 ...5)C0 . Результирующая емкость последовательного соединения С’1, С1 должна быть примерно равной или в 1,5. ..2 раза больше Свых транзистора.
Схема АГ с КР в цепи отрицательной обратной связи, приведенная на рис. 3.9, построена по принципу емкостной трехточки, а КР включен в цепь эмиттера последовательно с коллекторным контуром (С1, С2, L3, С3) (см. рис. 3.1, д). КР работает на частоте, близкой к частоте последовательного резонанса fкв. Вблизи этой частоты КР имеет минимальное полное сопротивление и обеспечивает отрицательную обратную связь. При рас стройке КР его сопротивление резко увеличивается и колебания не возбуждаются. Такой АГ находит применение при возбуждении КР как на основной, так и на механических гармониках. Его часто применяют в диапазоне метровых волн. Мощность в нагрузке Рн= (1...5)Ркв, т.е. на
порядок больше, чем в схемах на рис. 3.1, а, б, в. Нестабильность частоты того же порядка, что в схеме на рис. 3.6 [15]. Частота генерируемых колебаний f близка или равна частоте последовательного резонанса КР на выбранной механической гармонике fкв = (f = fкв).
В АГ принципиально возможно возбуждение паразитных колебаний за счет емкости КР С0 и частот механических гармоник ниже выбранной. На частоте fкв < 100 МГц подавление этих колебаний обеспечивается рациональным выбором параметров коллекторного контура, а также настройкой его на частоту fкв . Для подавления паразитных колебаний за счет С0 иногда включают
катушку индуктивности L, которая с емкостью С0 образует контур, настроенный на частоту выбранной гармоники, wкв L = 1/wквС0 (рис. 3.10). При этом АГ становится трехконтурным (коллекторный контур, Zкв,С2 и контур L,С0 ), сложным и критичным в настройке [9].
В схеме АГ на рис. 3.9 по высокой частоте заземлен коллектор транзистора. Конденсатор С3 включен ради удобства настройки контура и подавления низших гармоник. КР включен в цепь эмиттера и по нему протекает ток эмиттера, о чем следует помнить при выборе КР, отдавая предпочтение КРс малым сопротивлением rкв . Связь с нагрузкой Rн — емкостная с помощью Ссв .
Питание коллекторной цепи обеспечивается источником U к , к которому подключен делитель R1, R2. Отпирающее начальное напряжение смещения Uнач снимается с сопротивления R2. Для автосмещения включены резисторы Rб в цепь базы и Rэ —в цепь эмиттера. Термостабилизирующая цепь в эмиттере образована Rэ, Сбл2.
На рис. 3.10 приведена схема АГ, построенная также по принципу емкостной трехточки с КР в цепи отрицательной обратной связи (см. рис. ЗЛ,д). По высокой частоте заземлена база. Коллек-торйый контур образован емкостями С1, С2 и индуктивностью L3. Параллельно КР подключена индуктивность L образующая вместе с его емкостью С0 параллельный контур. Контуры С1, С2, L3 и L, С0 настроены на выбранную механическую гармонику КР. Питание в коллекторную цепь подается через блокировочный резистор R. Отпирающее начальное напряжение подается с сопротивления R2 делителя R1, R2, подключенного к источнику Uк . Автоматическое смещение достигается включением резистора R3, который не блокируется конденсатором во избежание короткого замыкания по высокой частоте или необходимостью включения Lбл между эмиттером и цепочкой Rэ, Сбл2 (см. рис. 3.9). Емкости Сбл 1, Сбл 2 — блокировочные. Связь с нагрузкой Rн — емкостная.
Кварцевые АГ с отрицательной обратной связью могут быть двух и трехтранзисторные. На рис. 3.11 приведена фильтровая двухтранзисторная схема, часто именуемая схемой Батлера, с КР в цепи обратной связи между эмиттерами транзисторов [12]. Каскад на VT2 с общей базой, а каскад на VTI
— эмиттерный повторитель (по высокой частоте заземлен коллектор). Следовательно, общий сдвиг фаз в цепи возбуждения равен нулю.
Последовательно с КР включено входное сопротивление каскада с общей базой и выходное сопротивление эмиттерного повторителя. Эти сопротивления не превышают десятков — сотен 0м. Схему Батлера можно рассматривать как модификацию схемы с общей базой, у которой в разрыв цепи обратной связи включен эмиттерный повторитель.
Емкость КР С0 компенсируется индуктивностью L. Колебательный контур L1, С1, С2 и компенсирующий L, С0 настраиваются на частоту выбранной механической гармоники КР. При закорочен-ном КР в схеме возбуждаются колебания, частота которых определяется настройкой коллекторного контура. Контур должен быть до статочно избирательным, чтобы при работе с КР АГ устойчиво возбуждался на механических гармониках КР. Настройкой контура можно компенсировать фазовый сдвиг, вносимый транзисторами, и обеспечить баланс фаз на частоте генерируемых колебаний.
Схема Батлера характеризуется наибольшей по сравнению с осцилляторными схемами АГ устойчивостью к дестабилизирующим факторам до частот 70.. 100 МГц. Верхний предел генерируемых частот обусловлен ухудшением свойств эмиттериого повторителя. Поэтому на частотах выше 70...100 МГц предпочтительными будут простейшие однокаскадные фильтровые схемы, например, схема на рис. 3.10. Достоинства схемы Батлера состоит также в простоте настройки и возможности использования КРс достаточно высоким rкв.
В схеме Батлера можно получить умножение частоты механической гармоники. КР. Для этого в коллекторную цепь эмиттерного повторителя на транзисторе VT2 включают параллельный колебательный контур L2, С2, настроенный на п-ю (2 или 3) гармонику генерируемых колебаний (рис. 3.12). Транзистор VT2 должен работать с отсечкой коллекторного тока.
Влияние нагрузки на работу АГ при умножении частоты
уменьшается. В заключение рассмотрим трехкаскадный усилитель, охваченный обратной связью, в которую включен КР, возбуждающийся на третьей механической гармонике КР (рис. 3.13) [9]. Между выходом первого и входом второго каскадов включен делитель напряжения из полного сопротивления КР Zкв и сопротивления r1 а между выходом второго и входом третьего — фазирующая цепь С, r2, которая позволяет настраивать АГ на выбранную частоту КР. На частоте колебаний f, близкой к час тоте последовательного резонанса на третьей механической' гармонике fкв , суммарный набег фазы по кольцу обратной связи равен 2p. В АГ надежно возбуждаются колебания на третьей механической гармонике КР (до частот 100 МГц) и подавляются на основной частоте КР благодаря фазовой селекции, которая возможна в диапазоне метровых волн из-за инерционных свойств транзистора. На основной частоте КР обеспечивается отрицательная обратная связь, а на третьей гармонике — положительная. На пятой гармонике колебания не возбуждаются, т.к. ухудшаются усилительные свойства транзистора.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
