Амплитудно-частотная характеристика левойветвимоста представлена на рис. 2.8, а. Ветвь ослабляет напряжение частоты fг в 3 раза принулевом сдвиге фаз.

Напряжения остальных частот уменьшаются по амплитуде более интенсивно. Следовательно, отрицательная обратная связь для

гармонических составляющих, отличных по частоте отfг, окажетсяболее глубокой.

Кроме того, с учетом ненулевого сдвига фаз на частотах f<fг, f>fг усиление петлевого канала на этих частотах становится заметно отличным от единицы. Тем самым гарантируется большая частотная избирательность такого генератора и, как следствие, лучшая, более близкая к синусоиде, форма выходного напряжения.

Поскольку для устойчивого возбуждения генератора практиче-

ски всегда выполняется условие βoc∙Kпос >1, т.е. берется R1 > 2R2, то амплитуда выходного напряжения генератора увеличивается с

каждым циклом колебания. Чтобы исключить насыщение, цепь обратной связи здесь зашунтирована двумя диодами, например, кремниевыми. При Uвых, таком, что падение напряжения на R1

меньше 0,7 В, диоды не проводят ток иR1 > 2R2. Как только Uвых увеличится настолько, что падения напряжения наR1 станет боль-

шим 0,7В, диоды начнут проводить ток. Сопротивление участка “R1 – диоды” уменьшится, что приведет к уменьшениюβoc∙Kпос, а

следовательно, к затуханию колебаний. При соответствующем уменьшении Uвых диоды наоборот перестают проводить ток, усиление усилителя увеличивается, и процесс вновь становится расходящимся. Таким образом, имеет место адаптивная отрицательная обратнаясвязь,стабилизирующая амплитуду колебаний

2.3.2.Генератор на основе двойного Т-образного моста

Одна из схем такого моста приведена на рис. 2.9, а. Его ампли- тудно-частотная характеристика (рис. 2.9, б) показывает,что такая схема практически без ослабления пропускает входные сигналы всехчастот, кроме

ослабляет сигнал весьма существенно, не внося дополнительного сдвига фазы. Это означает, что она может быть использована для

построения частотно-избирательного делителя, если включить ее в

51

цепь обратной связи операционного усилителя. Для ввода такого частотно-избирательного усилителя в режим генератора необходимо охватить егодополнительно положительной обратной связью.

Рис. 2.9

Соответствующая схема генератора представлена на рис. 2.10.

Двойной Т-образный мост, пропуская сигналы всех частот, кроме fг, образует отрицательную обратную связь.

Рис. 2.10

Она практически обнуляет усиление, обусловленное положительной обратной связью, образованной резисторамиR1 и R2. В

52

результате коэффициент передачисхемы на частотах, отличных от fг, очень мал. Отрицательная обратная связь на частоте fг практически отсутствует. На этой частоте превалирует положительная обратная связь, поскольку она не является частотно-избирательной. Усилитель превращается в генератор на

частоте fг. Стабилитроны здесь делают отрицательную обратную связь адаптивной.

2.3.3. Генератор сLC-контуром

На рис. 2.11 представлен генератор на основе полевого транзистора с LC-контуром в цепи стока. В цепь стока включен параллельный контур, настроенный на желаемую частоту генерации. Если пренебречь потерями в самом колебательном контуре на активном сопротивлении первичной обмотки трансформатора и сопротивлении потерь конденсатора, то частота колебаний контура

увеличивается и падение напряжения на резисторе R, смещающее переход "затвор–исток"в обратном направлении ,а следовательно,

уменьшающее крутизну характеристики транзистора и подзапирающее его канал. В конечном итоге при некоторой уменьшенной крутизне полевого транзистора устанавливается состояние,обеспечивающее стационарный режим.

Добротность LC-контуров можно сделать достаточно высокой, превышающей добротность мостов Вина, за счет уменьшения

резистивного сопротивления, а также выбора конденсаторов с малыми потерями. Тем самым гарантируется более высокая

производная dφ/df, что означает большую стабильность частоты колебаний при более близкой форме выходного напряжения к синусоиде.

53

2.4.Трехточечные генераторы

2.4.1.Общие сведения

Основными элементами таких генераторов являются транзисторный или операционный усилитель с практически

бесконечным входным сопротивлением и цепь обратной связи. Последняя должна иметь точки связи с внешними, по отношению

к ней, цепями. Обобщенная схема генератора приведена на рис. 2.12, а.

Все схемы относятся к группе трехточечных, поскольку цепь обратной связи, образованная тремя полными сопротивлениямиZ1 , Z2 и Z3, имеет три точки подключения 1’, 2 и ОТ к остальным элементамсхемы.

Для построения математических моделейсхем,представленных на рис. 2.12, будем считать входное усиление усилителя

бесконечно большим, а выходное Rвых конечным. На эквивалентных схемах для построения моделей(рис. 2.12, б и г) Uвых х.х – выходное напряжение усилителя на холостом ходу. Коэффициент передачи цепи обратной связи для схемы 2.12,а в соответствии с эквивалентной схемой 2.12,б легко рассчитать:

U2 = Uвых Zэкв/(Rвых+ Zэкв),

где Zэкв= Z2(Z1+Z3)/(Z1+Z2+Z3). Тогда

Положим теперь, что все элементы цепи обратной связи чисто реактивные,т.е. Z1 = jX1, Z2 = jX2, Z3 = jX3 и

Зачастую схема трехточечного генератора изображается, как показано на рис.2.12, в. Но схемы рис 2.12, а и 2.12, в идентичны за исключением нумерации элементов, поэтому ограничимся рассмотрением первойиз них.

54