4. Задание № 4 «анализ lc-автогенератора гармонических колебаний»

4.1 Условие

LC-автогенератор на полевом транзисторе с контуром в цепи стока генерирует гармоническое колебание с частотой . Контур состоит из индуктивности , ёмкости и имеет добротность . Крутизна сток - затворной характеристики транзистора в рабочей точке S

Требуется :

1. Изобразить электрическую схему генератора.

2. Вывести условие самовозбуждения генератора.

3. Определить критическое значение (либо M_кр для схемы с трансформаторной обратной связью), которому соответствует граница устойчивости.

4. Выбрать значение обеспечивающее устойчивую генерацию и рассчитать неизвестный элемент контура.

5. Изобразить качественно процесс установления напряжения на выходе генератора, указать области нестационарного и стационарного режимов.

Таблица 4.1 ― исходные данные.

Вариант	2
Тип схемы	Емкостная трёхточка
	5
	80
	0,7
	400
	-

4.2.Решение

4.2.1 Для наглядности представим схему данного LC – автогенератора с емкостной трёхточкой (Рис.4.1).

Рис.4.1 ― схема LC – автогенератора с емкостной трёхточкой

4.2.2 Выведем условие самовозбуждения генератора.

Введем следующие обозначения:

(4.1)

Коэффициент включения :

(4.2)

Коэффициент обратной связи для данной схемы :

(4.3)

Выразим коэффициент ОС через , для этого из формулы (4.2) выразим :

(4.4)

Определим условия самовозбуждения.

Нам известно, что

(4.5)

(4.6)

где ― резонансное сопротивление контура.

Подставив из (4.4),(4.6) в (4.5) получим следующее неравенство:

(4.7)

(4.8)

Отсюда

(4.9)

(4.10)

Найдём резонансное сопротивление контура (4.11)

где ― характеристическое сопротивление контура. Определим ёмкость из ранее известной формулы

(4.12)

Имеем C = 130 пФ.

Проведя расчеты ,определили следующие значения коэффициента включения р₁=1,р₂=1.423.

Среди полученных корней выберем следующее значение р=0,5. Тогда определим следующие неизвестный параметр : C1=260 пФ. На рисунке 4.1 показан график установления выходного сигнала генератора .

Рис 4.1 ― Примерная временная диаграмма напряжения на выходе автогенератора.

Как видно из графика стационарность цепь автогенератора приобретает после отметки сек.

4.3 Вывод

В ходе выполнения задания изобразили электрическую схему автогенератора.

_{Вывели условие самовозбуждения автогенератора относительно коэффициента включения ёмкости контура для емкостной трёхточечной схемы. Определили критические значения границы устойчивости. Изобразили процесс установки колебаний в генераторе.}