3.10. Двотактні схеми автогвнераторів.

В двотактний схемах автогенераторів використовують послідов­не ввімкнення транзисторів відносно контура навантаження. Вони призначені для одержання значної амплітуди вихідної напруги (одиниці .. десятки вольт), оскільки відомо, що в двотактній схемі напруга і потужність на виході подвоюються. Такі схеми автогенераторів можуть бути використані в схемах радіопередавачів і інших радіотехнічних пристроях для одержання значної вихідної напруги без додаткового підсилення.

Принцип дії двотактного автогенератора заснований на відомій моделі підсилювача з позитивним зворотнім зв'язком, в якому виконується умова балансу фаз і амплітуд. Для цього схема зворотнього зв'язку повинна забезпечити входи плеч власне двотактного підсилювача двома рівними і протифазними напругами. Якщо підсилювач і схе­ма зворотнього зв'язку мають індуктивний зв'язок, то одержати дві рівні і протифазні напруги можна, використавши катушки зв'язку з заземленим середнім виводом (рис. 3.22а).

Рис. 3.22. двотактні схеми автогенераторів.

На рис. 3.22б зображена схема двотактного автогенератора з індуктивним зв'язком. Середній вивід катушки зв'язку L_зв , через яку подано базове живлення транзисторів від дільника R1,R2, заземлений на корпус через С_бл, схему двотактного автогенератора з автотрансформаторним зв'язком зображено на рис.3.22в. Дві рівні і протифазні напруги зняті з частини індуктивності контура L_к відносно корпусу і через розділювальні ємності С_р подані на бази транзисторів. Живлення баз здійснюється резистивним дільником через блокуючі резистори, щоб бази не були з'єднані накоротко. В схемі двотактного автогенератора з внутрішньоємністьним зв'язком (рис. 3.22г) рівні і протифазні напруги відносно корпуса зняті з конден­саторів С_к2, які ввімкненні в контурах плеч схеми. Знята напру­га зворотнього зв'язку повинна бути достатньою для збудження автоге­нератора.

3.11. RC- ГЕНЕРАТОРИ.

Для генерації синусоїдальних сигналів інфразвукового діапазо­ну (0,1 Гц ... 20 кГц) використовуються інші схемотехнічні рішення, оскільки автогенератори з паралельним контуром на таких частотах використати неможливо із-за величезних розмірів індуктивності і ємності .

Схеми RC -генераторів представляють собою резистивні підсилювачі з позитивним зворотнім зв'язком, в яких на частоті генерації виконується умова балансу фаз і балансу амплітуд.

Найбільш поширені схеми RC- генераторів зображені на рис. 3.23.

Рис. 3.23. Схеми RC - генераторів.

Найбільш розповсюдженою схемою RC- генератора є схема двокаскадного підсилювача з мостом Віна в колі позитивного зворотного зв’язку (рис. 3.23а). Польові транзистори VT1,VT2

ввімкненні по схемі з загальним витоком, тому сумарний зсув двокаскадного резистивного підсилювача дорівнює 360°. Вихід підсилювача і його вхід з'єднані послідовно-паралельною RC -схемою, яка но­сить назву моста Віна. Визначаючи комплексний коефіцієнт передачі по напрузі такої схеми, можна визначити його дійсну і уявну складову (математичні викладки тут не приводяться). Якщо уявна частина буде дорівнювати нулю , то це буде означати, що така схема при цій умові буде мати нульовий фазовий зсув, що і необхідно для збудження двокаскадного підсилювача. Отже, можна показати, що тільки для однієї частоти при рівних R і C моста Віна, який має φ =0, виконується умова балансу фаз схеми автогенератора. Ця частота визначається ω_ген =1/RC, тому тільки на ній можлива генерація, оскільки для інших частот фазовий зсув не рівний нулю. Легко в такій схемі виконується умова балансу амплітуд, оскільки схема двокаскадного підсилювача має значне підсилення по напрузі. Відомо, що в схемі автогенератора з позитивним зворотнім зв'язком βκ ≥ 1(при ). При коефіцієнті передачі моста Віна на частоті генерації ω_ген β= коефіцієнт підсилення схеми двокаскадно­го підсилювача К ≥ 3, що, звичайно, дуже легко забезпечити. З формули для ω_ген видно, що легко визначити величини R і С моста Віна для необхідної частоти генерації. При синхронній зміні величин R або С в послідовній і паралельній гілці схеми моста Віна можна побудувати автогенератор з плавною зміною частоти генерації.

Легко можна побудувати схему однокаскадного RC- генератора

(рис. 3.23.б), де використана однокаскадна схема підсилювача з ввімкненням транзистора по схемі з загальним емітером. Оскільки та­ка схема має фазовий зсув 180°, то і коло зворотнього зв'язку повин­но також мати фазовий зсув 180° для виконання умови балансу фаз. Такою схемою є трьохланкова RС – схема, яка з'єднує вихід під­силювача з входом, і кожна ланка повинна мати фазовий зсув 60°. При математичному аналізі можна зробити висновок, що частота генерації в такій схемі ω_ген = І/3 RС, а необхідний коефіцієнт підси­лення каскаду

К ≥ 6. Така схема RС – генератора використовуєть­ся для генерації однієї частоти, оскільки синхронну зміну трьох R чи С конструктивно здійснити нелегко.

В радіопередавачах RC – генератори використовуються як допоміжні для одержання звукових частот, які необхідні при телеграфному режимі робіт. Широко використовуються

RС – генератори в низькочас­тотній радіовимірювальній апаратурі.