7.4.5. Цепи питания, смещения и связи с нагрузкой в схемах автогенераторов

Как отмечено в п. 7.4.1, цепи питания и смещения должны быть подключены к части схемы АГ, предназначенной для генерации высо­кочастотных колебаний так, чтобы обеспечить протекание необходи­мых в соответствии с расчетным режимом постоянных составляющих коллекторного и базового токов. (Если это требование выполнено для названных токов, то оно выполнено и для тока эмиттера.) При этом подключение цепей питания и смещения не должно заметно изменять параметры высокочастотной эквивалентной схемы.

Кроме того, как часть более общей схемы АГ должен иметь неко­торую точку «заземления» по высокой частоте, т. е. точку, высокочас­тотное напряжение которой относительно линии нулевого потенци­ала общей схемы (т.е. относительно земли), равно нулю. К этой точке в большинстве случаев подключен один вывод цепи внешней нагрузки АГ, в которую должно передаваться колебание. Точка зазем­ления АГ по высокой частоте должна быть выбрана.

Питание АГ в большинстве случаев обеспечивается от общего с другими функциональными узлами источника, и полярность напря­жения питания относительно земли, как правило, задана. Чаще всего заземляется отрицательный полюс источника напряжения питания. Полярность питающего напряжения Е_п в этом случае является поло­жительной.

Рассмотрим несколько примеров построения полных схем АГ.

Предположим, что в схеме ИТ используется АЭ в виде транзис­тора с дополнительным сопротивлением в цепи эмиттера (см. рис. 7.17), внешний вывод которого предполагается заземлить по высокой частоте. Тогда точка соединения индуктивностей L_x и L₂ также должна быть заземлена по высокой частоте. Если источник питания Е_п имеет положительную полярность, то простейший вари­ант полной схемы выглядит так, как показано на рис. 7.22.

В этой схеме используется последовательное включение источ­ника питания цепи коллектора. При этом ток колебательного контура

Рис. 7.22. Пример автогенератора по схеме индуктивной трехточки с общим эмиттером, последовательным питанием цепей коллектора и базы и емкостной связью с нагрузкой

протекает через блокировочную емкость С_бл. Для подачи напряже­ния начального смещения на цепь базы (см. рис. 7.8) также использу­ется последовательная схема. Напряжение начального смещения задается общим источником питания Е_и и делителем напряжения на сопротивлениях Я_д j и й_д2. Точка подключения выхода делителя к индуктивности L₂ заземлена по высокой частоте через емкость С_{вх 0}, через которую так же, как и через С_бл, протекает контурный ток.

Параметры цепи базового автосмещения, показанные на рис. 7.8, в данной схеме определяется формулами:

Заземление эмиттера (точнее, нижнего вывода резистора R₃) по высо­кой частоте реализовано через емкость С_{э 0}.

В АГ с перестройкой по частоте емкостью С₃ часто требуется обеспечить заземление одного из выводов этой емкости как по посто­янному напряжению, так и по высокочастотному. Это требование выполняется в схеме рис. 7.23. В этой схеме коллектор транзистора заземлен по высокой частоте через блокировочную емкость С_бл, так что питание цепи коллектора является последовательным. Однако подключить источник начального смещения в точку почти нулевого высокочастотного напряжения в этой схеме не удается. Поэтому

Рис. 7.23. Пример автогенератора по схеме индуктивной трехточки с общим кол­лектором, последовательным питанием цепи коллектора, параллельным пита­нием цепи базы и трансформаторной связью с нагрузкой

выход делителя напряжения на сопротивлениях R_r\R_r2 следует под­ключать к индуктивности L₂ через блокировочную индуктивность (вариант параллельного питания). В противном случае выходное сопротивление делителя будет подключено по высокой частоте параллельно индуктивности + L₂ и внесет дополнительные потери в колебательный контур. В этой схеме использована трансформатор­ная связь с нагрузкой Z_H, которая подключена параллельно индуктив­ности связи L_CB.

Схема емкостной трехточки, аналогичная показанной на рис. 7.23, приведена на рис. 7.24. В этой схеме приходится использовать парал­лельное подключение цепей питания и начального смещения через блокировочные индуктивности L_{бл х} и L_{бjl 2}. Блокировочная индук-

Рис. 7.24. Пример автогенератора по схеме емкостной трехточки с общим кол­лектором, параллельным питанием цепей коллектора и базы и емкостной свя­зью с нагрузкой

тивность L_{6л 1} обеспечивает прохождение постоянной составляющей тока эмиттера и предотвращает шунтирование емкости С_х колебатель­ного контура сопротивлением автосмещения R₃₀. В этих условиях нет необходимости в емкости С_{э 0}, шунтирующей R_{3 0}. Однако на инерци­онность цепей автосмещения влияют емкости С₁, С₂ и С₃. Здесь, как и в схеме рис. 7.22, использована емкостная связь с нагрузкой.

Приведенные примеры иллюстрируют принципы построения схем АГ.

Принципы выбора параметров блокировочных элементов аналогичны изложенным в параграфах, посвященных схемам генера­торов с внешним возбуждением: должно быть оценено влияние под­ключаемых элементов на работу АГ по высокой частоте и обеспечено малое изменение параметров высокочастотной эквивалентной схемы. Кроме того, необходимо оценивать влияние выбора блокировочных элементов на инерционность цепей автосмещения для обеспечения устойчивости стационарного режима (см. п. 7.3.3).