3.5. “Жорсткий ” режим роботи автогенератора.

При цьому режимі роботи автогенератора робоча точка на перехідній характеристиці транзистора вибирається на початковій ділянці (рис. 3.6а,б). Фактично це режим коливань другого роду АГ з початковим струмом спокою транзистора, близьким до нуля.

Рис. 3.6. Побудова коливальної характеристики і фізичні процеси при “жорсткому ” режимі роботи автогенератора.

Для цього режиму визначимо хід коливальної характеристики, яка, як відомо, визначається залежністю амплітуди першої гармоніки транзистора від величини вхідної йапруги U_бе(зв) . Тому при ви­борі робочої точки А на початку перехідної характеристики і подачі різних амплітуд U_бе(зв) струм представляє собою косинусоїдальний імпульс різної амплітуди, тенденція зміни якої проявляється таким чином на початковій ділянці, де крутість перехідної характеристи­ки незначна, збільшення амплітуди імпульсу І_т при збільшенні вхід­ної напруги проходить повільно (рис З.6в), подальше збільшення амплітуди вхідної напруги при П виході на ділянку найбільшої круто­сті (лінійна ділянка) приводить до значного збільшення Імпульсу струму І_т , а потім до обмеження амплітуди струму при подальшо­му збільшенні U_бе(зв) . Нагадаємо, що паралельний контур, який ввімкнений як навантаження, в коло вихідного струму транзистора, ви­діляє першу гармоніку струму , яка пропорціональна амплітуді імпульсу І_т . Тому хід коливальної характеристики при "жорсткому"режимі, яка представляє собою залежність величини першої гармоніки від амплітуди вхідної напруги U_бе(зв) ,буде відпо­відати тенденції зміни амплітуди імпульсу I₁ , тобто, при нез­начних величинах U_бе(зв) перша гармоніка буде збільшуватись по­вільно, потім це збільшення буде проходити різкіше, а подальше збільшення I₁ при великих U_бе(зв) уповільнюється (рис .3.6г).

При суміщенні коливальної характеристики І характеристики зворотнього зв'язку (рис.3.6д) можна прослідити фізичні процеси, які проходять в автогенераторі при "жорсткому" режимі. При коефіцієнті характеристики зворотнього зв'язку К_зз3, яка перетинає коливаль­ну характеристику в двох точках В та С поява тільки значної ампліту­ди вхідної напруги U_бе(зв) >U_в (на рис.З.6д це напруга U₁) викличе появу струму першої гармоніки і₁ , який, в свою чергу, при проходженні через паралельний контур через характеристику зворотнього зв'язку викликає появу більшої вхідної напруги U₂ , більшого струму першої гармоніки і₂ i т,д., тобто, режим встанов­лення генерації відбудеться в точці С. Якщо вхідна напруга U_бе(зв) (наприклад, при ввімкненні живлення схеми) буде меншою U_в,то коливання будуть затухати, що неважко простежити на рис. З.6д, Та­ким чином, при цьому режимі коливання можуть виникнути тільки при значному стрибку вхідної напруги, "жорстко" що і обумовило назву цього режиму.

При зворотньому зв'язку К_зз2 в схемі АГ буде встановлений

критичний режим (характеристика зворотнього зв'язку К_зз2 дотична до коливальної характеристики), а при К_зз1 коливання в схемі автогенератора виникнути не зможуть із-за зв'язку, меншого критичного, бо не виконується умова балансу амплітуд. При жорсткому режи­мі можливе "м'яке" збудження схеми АГ при дуже великому зв'язку К_зз4 одначе це невигідно із-за великих габаритів катушки зв'язку L_зв оскільки вона буде мати велику кількість витків.

Виходячи з аналізу процесів при "жорсткому" режимі автогенератора, легко визначити хід зміни амплітуди вихідної напруги АГ U_к=І_т•R_ер при зміні коефіцієнту зв'язку K_зв або M_зв при зміні відстані між катушками L_зв і L_k . Коливання при "жорсткому" режимі починаються стрибком із значної амплітуди вихідної напруги при критичному зв'язку(рис.3.7), потім при збільшенні K_зв вихідна напруга збільшується. Подальше збільшення K_зв приводить до незначного збільшення вихідної напруги.

Рис 3.7. Залежність амплітуди вихідної напруги

від коефіцієнту зв'язку при "жорсткому" режимі.

"Жорсткий" режим автогенератора використовується в потужних схемах, оскільки при цьому режимі, як відомо, значно кращі енерге­тичні показники, значно менший струм живлення, який споживається схемою.