Генераторы lc-типа

Генераторы LC – типа используют резонансные свойства параллельного колебательного контура, обладающего узкополосной частотной характеристикой (рис.4.1 б), который включается в цепь обратной связи.

Частота генерации определяется частотой настройки f_o колебательного контура, когда его сопротивление является чисто активным. Выполнение условия баланса фаз (4.1) для частоты f_o обеспечивается изменением фазового сдвига , вносимого обратной связью при отклонении генерируемой частоты от резонансной. Выполнение условия баланса амплитуд (4.4) обеспечивается тем, что коэффициент передачи обратной связи на резонансной частоте f_o имеет максимальное значение, а также уменьшением коэффициента передачи транзистора при увеличении амплитуды колебаний.

Наиболее распространенные схемы LC генераторов на однокаскадных транзисторных усилителях приведены на рис. 4.2.

Усиление обеспечивает транзисторный каскад, выполненный по схеме с общим эмиттером. Резисторы предназначены для задания точки покоя (обеспечения работы транзистора в режиме А) и температурной стабилизации. Конденсатор обеспечивает увеличение усиления каскада по переменному току. Выходной сигнал снимается с коллектора транзистора, и в случае чисто активной нагрузки находится в противофазе с входным сигналом т.е. . Таким образом, для выполнения условия баланса фаз (4.1) звено обратной связи на резонансной частоте f_o должно осуществлять сдвиг фазы сигнала, передаваемого на вход усилителя, на 180^о.

В схеме на рис.4.2 а частотозадающий колебательный контур образуется емкостью С и индуктивностью первичной обмотки трансформатора с числом витков W_к. Сигнал обратной связи снимается со вторичной обмотки трансформатора с числом витков W_ос. Через разделительный конденсатор сигнал обратной связи, снимаемый со вторичной обмотки, подается на вход транзистора. Конденсатор выбирается так, чтобы его емкостное сопротивление на частоте генерации было значительно меньше индуктивного сопротивления вторичной обмотки трансформатора и входного сопротивления транзистора.

Условие баланса амплитуд для данной схемы принимает вид

,

где - коэффициент трансформации; - коэффициент усиления транзисторного каскада по напряжению.

При условии, что индуктивная связь обмоток сильная, из условия баланса амплитуд можно найти соотношение числа витков трансформатора, необходимое для возникновения генерации

,

где - индуктивности первичной обмотки и обмотки обратной связи соответственно.

Рис.4.2. Схемы реализации генераторов на однокаскадных транзисторных усилителях.

Частота генерируемых колебаний близка к резонансной частоте колебательного контура.

(4.6)

Сигнал обратной связи может быть снят непосредственно с колебательного контура. В схемах таких генераторов индуктивность колебательного контура выполнена секционированной (рис. 4.2 б), поэтому такой генератор иногда называют “индуктивной трёхточкой”. Сигнал обратной связи определяется напряжением на всей индуктивности W_к. Требуемая фаза этого сигнала определяется тем, что напряжения на секциях W_ос и W_к относительно общей точки, подключенной к +U_пит, находятся в противофазе. На вход транзистора сигнал с секции W_к подается через разделительный конденсатор . Частота генерируемых колебаний определяется по формуле (4.6).