9.4. Трехточечные генераторы

Трехточечными называют LC-генераторы, основными составными частями которых являются активный элемент и резонансный колебательный контур; при этом три точки колебательного контура подключены к различным электродам активного элемента (у биполярного транзистора – к эмиттеру, базе и коллектору). Виды контуров, используемых в трехточечных генераторах приведены на рис. 9.6. По тому, каких элементов в контуре больше, трехточечные генераторы называют индуктивными (рис. 9.6, а) и емкостными трехточками (рис. 9.6, б). Транзистор выполняет функцию усилителя, колебательный контур играет роль избирательной цепи обратной связи. Баланс амплитуд Kγ  l в генераторах выполняется на частотах резонанса контуров:

– в индуктивной трехточке f₀ =1/(2π);

– в емкостной трехточке f₀ = 1/(2π).

а)	б)
Рис. 9.6

Баланс фаз обеспечивается как в транзисторе (∆_К = 180°), так и в контуре (при протекании контурного тока напряжение на индуктивности U_L опережает ток на 90°, а напряжение на емкости U_C настолько же отстает от тока, поэтому между векторами U_L и U_C имеет место ∆_γ = 180°).

Схемы рис. 9.6 представляют собой лишь фрагменты реальных трехточечных генераторов. Для обеспечения нормального режима работы транзистора (а именно – его линейного режима), развязки элементов схемы по постоянному току, а также для поддержания температурной стабильности автогенератора в его схему добавляют массу дополнительных элементов. Схема индуктивной трехточки, содержащей все необходимые дополнительные элементы, приведена на рис. 9.7, а схема емкостной трехточки – на рис. 9.8.

Рис. 9.7

Рис. 9.8

У обеих схем, как это следует из происходящих в них физических процессов, входов нет, а выходные сигналы передаются в нагрузку с помощью трансформаторов. При подаче питающих напряжений на электроды транзисторов учтено, что постоянный ток практически без потерь протекает через катушки индуктивности и обмотки трансформаторов, но не может преодолеть конденсаторы.

Трехточечные генераторы обеспечивают бóльшую стабильность частоты генерации, чем RC-генераторы, так как значение частоты у LC-генераторов зависит от значений пара-метров схемы, обратно пропорцио-нально корню квадратному из них (у RC-генераторов – обратно пропорцио-нально).

Однако стабильность частоты можно еще более повысить, собрав схему автогенератора с кварцем (рис. 9.9). Основой этого генератора является емкостная трехточка, в которой кварц выполняет функцию индуктивности (свойства кварца см. в 3.5).

Рис. 9.9

10. Генераторы импульсов

Существует несколько типов генераторов прямоугольных импульсов, среди которых наибольшее распространение получили мультивибраторы. Схемы мультивибраторов на транзисторах и операционных усилителях (ОУ) сильно различаются как по составу элементов, так и по принципу действия. Далее будут рассмотрены мультивибраторы на ОУ. На основе операционных усилителей возможно построение как автоколебательных, так и ждущих мультивибраторов с повышенной стабильностью генерируемого сигнала.