О дноконтурный автогенератор с обратной связью.

Структурная схема одноконтурного автогенератора с обратной связью показана на рисунке (3.5).

Рисунок 3.5 - Структурная схема одноконтурного автогенератора с ОС.

С труктурная схема автогенератора на туннельном диоде выглядит так:

О ба этих автогенератора являются преобразователями энергии источника питания. Рассмотрим особенности работы автогенератора на схеме, показанной на рисунке (3.6). Это автогенератор с трансформаторной обратной связью. Сопротивление нагруженного контура:

Расходуемая мощность (выделяется в виде тепла) равна:

Можно построить график зависимости

P_(Uк²). График будет линейным. Он показан на рисунке 3.7.

Намеренно «испортим» этот автогенератор, то есть подадим сигнал от внешнего генератора и посмотрим, как будет изменяться мощность при изменении входной амплитуды.

При достижении Uк критического режима мощность перестаёт увеличиваться. График зависимости P+(Uк²) характеризует способность генерировать транзистором мощность Р+, а Р- характеризует способность поглощать эту мощность. Совместим эти два графика. Точка А является точкой устойчивого равновесия. Из этой точки автогенератор вывести уже тяжело.

Перейдём к рассмотрению конкретных схем автогенераторов.

Автогенератор на туннельном диоде.

Для генерирования маломощных колебаний в весьма широком диапазоне частот (до тысяч мегагерц) могут применяться автогенераторы на туннельных диодах. Статическая характеристика диода изображена на рисунке (3.9). На участке АВ крутизна отрицательна, что соответствует отрицательному сопротивлению генератора-Rd. Для возбуждения колебаний необходимо включить в цепь диода параллельный контур. Для генерирования автоколебаний исходная рабочая точка должна находиться на падающем участке характеристики диода. Пусть это будет, например, точка С.

Чтобы обеспечить выбранный режим, последовательно с источником напряжения нужно включить резистор Rо, сопротивление которого меньше абсолютного значения сопротивления диода Rd (см. рисунок 3.10). Если RoRd, то возможны три состояния равновесия C, С’,C’’.

На рисунке (3.11) показана схема с неполным включением контура и параллельным питанием. Если, выбрав исходную рабочую точку С на характеристике, ввести, пока извне, колебательное напряжение с изменяющейся амплитудой, то зависимость первой гармоники тока диода от амплитуды приложенного напряжения

представляет, как и для ранее рассмотренных генераторов, так называемую колебательную характеристику. Стационарные состояния определяются точками пересечения колебательной характеристики и линии нагрузки. Для с амовозбуждения необходимо, чтобы Rэ был больше |Rd |, где Rэ – эквивалентное сопротивление колебательного контура. Изгиб колебательной характеристики обусловлен изменением отрицательного сопротивления Rd вдоль характеристики диода и переходом при дальнейшем увеличении амплитуды Ud в область положительных значений внутреннего сопротивления диода. Статическая характеристика диода является одновременно и динамической характеристикой. Точки C’ и C’’ находятся в областях, где сопротивление диода положительно и непосредственного отношения к колебательному режиму не имеют.

Обратим внимание на рисунок (3.12). С ростом амплитуды тока увеличивается провал, поэтому максимальная мощность, которую можно получить, будет находиться по формуле:

Условие стабильности для данного автогенератора можно записать следующим образом: Rэ = | Rd ср |.