9.Генерация колебаний 1-го рода
Генератор с внешним возбуждением служит для усиления колебаний радиочастоты по напряжению и мощности, используя для этого мощность постоянного тока источника питания (рис. 4.1).
Рис. 4.1 Рис. 4.2
.На базу
транзистора 
подается
два напряжения
(4.1).Где EБ –
напряжение смещения (постоянное
напряжение);UБ – напряжение
возбуждения с амплитудой UБ от
внешнего
генератора колебаний
радиочастоты.В коллекторной цепи
протекает переменный ток 
,
зависящий от соотношения EБ и UБ.
Для анализа формы тока
удобно
использовать аппроксимацию проходной
характеристики транзистора на рабочем
участке в виде прямой линии с крутизной 
и
с началом в точке 
правомерную
при большой амплитуде колебаний 
.
(4.2).
В зависимости от
формы тока IК различают
два режима генератора: режим колебаний
первого рода (без отсечки тока) и режим
колебаний второго рода (с отсечкой
тока).В режиме колебаний первого рода
(в линейном режиме) напряжение
смещения Еб выбрано так,
чтобы рабочая точка 
находилась
на середине рабочего участка
характеристики 
,
а амплитуда напряжения возбуждения
была бы сравнительно мала.
При этом
ток IК протекает непрерывно,
имеет косинусоидальную форму, совпадающую
с формой напряжения, и содержит две
составляющие: постоянную 
и
переменную с частотой 
и
амплитудой 
Работая в режиме колебаний первого рода генератор, имеет низкий КПД, который равен
Так
как 
,
а 
,
то 
.
Генератор можно
считать усилителем колебаний по мощности,
так как 
.
10. Генерация колебаний 2-го рода
В режиме колебаний
второго рода (в нелинейном режиме)
подбором 
рабочая
точка
устанавливается
на нижней части рабочего участка
характеристики 
или
даже за его пределами. В результате при
большой амплитуде
ток
коллектора протекает в виде синусоидальных
импульсов с амплитудой 
и
длительностью 2τ (рис. 4.3).
П
о
оси длительность импульса удобно
оценивать углом отсечки 
.
Рис.4.3 Рис.4.4
При 
импульсы
имеют бесконечно малую длительность,
при 
ток
протекает в течение половины периода 
;
при 
имеет
косинусоидальную форму – генератор
работает в режиме 1 рода.
Подставляя значения
величин из формулы (4.1) в формулу (4.2)
при 
,
имеем
,
(4.4)
Где 
.
Импульсный
ток 
можно
представить с помощью ряда Фурье в виде
(4.5)
Постоянная составляющая I0k и амплитуда первой гармоники I1K зависят только от и Θ:
Мощность колебаний в контуре и мощность, расходуемая источником Ек, будет равна соответственно:
Из рис. 4.4 следует,
что в режиме колебаний второго рода
при 
величины 
и 
больше,
чем показатели при 
,
т. е. в режиме первого рода.
В транзисторных генераторах метрового и дециметрового диапазонов волн период усиливаемых колебаний становится соизмеримым со временем диффузии носителей заряда в области базы транзистора, за счет чего импульсы коллекторного тока деформируются, а коэффициент усиления уменьшается.Однако в современных высокочастотных транзисторах с многоэмиттерной планарной структурой инерционность движения носителей заряда можно не учитывать до частот 1000 МГц. При построении схем с внешним возбуждением используются дополнительные элементы LБ, Сб, Lk, Cp, выполняющие те же функции, что и в генераторах с самовозбуждением.Последовательно включенные автогенератор, умножители частоты и генераторы с внешним возбуждением образуют радиотракт передатчика, на выходе которого можно получить колебание радиочастоты заданной амплитуды и мощности. Перед тем, как подать его в антенну, необходимо осуществить процессы модуляции или манипуляции.