Двухтактные автогенераторы с самовозбуждением

1. С насыщающимся трансформатором, генератор с индуктивной трёхточкой, плечи идентичны.

-

Нагрузкой является обмотка в цепи коллектора. Сопротивление смещения подается только через 1 транзистор. Транзисторы работают поочередно, это связано с общей нагрузкой в цепи эмиттера – внутренне сопротивление источника питания.

При включении питания подается смещение на базу VT1, Он начинает открываться, протекающий ток в цепи эмиттера вызывает падение напряжения на внутреннем источнике питания, оно приложено к эмиттеру второго транзистора, и VT2 закрывается. Ток нарастает до момента насыщения трансформатора (см. кривую намагниченности трансформатора). В момент насыщения ЭДС самоиндукции меняет свой знак на обратный, и теперь ЭДС самоиндукции препятствует нарастанию тока в первом транзисторе и VT2 открывается. Условия самовозбуждение те же: (коэффициент ОС близок к декременту затухания контура), конденсатор в цепи базы ускоряет запуск, частота генерации:

1. Схема проста

2. Работает надежно

На выходе форма прямоугольная, потому что трансформатор работает в импульсном режиме.. Предельная частота генератора на современной базе – 150 кГц. Напряжения до 30 В. Может быть в интегральном исполнении.

3. Можно снять 2 напряжения противоположных по фазе

Недостатки

1. Трансформатор и транзистор в режиме насыщения

2. Наличие средних точек

Для устранения насыщения используется другая схема

Двухтактные преобразователи с ненасыщающимся трансформатором

Здесь вместо двух обмоток ПОС используется одна обмотка ПОС, но на входе стоит дополнительный трансформатор. Его вторичные полуобмотки создают напряжения противоположной полярности. Режим ненасыщения трансформатора и транзисторов обеспечивается следующим образом:

1. Переход база-эмиттер шунтируется диодом. Это позволяет обеспечить режим смещения на базу е более 1-1,5 вольта (напряжение открытия диода).

2. От эмиттеров до средней точки полуобмоток подключается R2, который создает ООС по току. При большом увеличении тока через транзистор на этом резисторе создаётся напряжение ООС, т.е. увеличивается отрицательное смещение на базы и ток коллектора не достигает насыщения. Одновременно трансформатор не заходи в режим насыщения.

3. Смещение подаётся на базу через резистор и конденсатор смещения. Конденсатор смещения служит для уменьшение длительности фронтов импульсов.

При необходимости работать в области НЧ применяются схемы с емкостной трёхточкой.

Условием самовозбуждения является баланс фаз, поэтому конденсатор ПОС переменный.

Данный работае в широком диапазоне, транзисторы не заходят в насыщение, частота не зависит от питающего U? Но условия самовозбуждения обеспечить труднее.

Все схемы имеют недостаток: генерируемая частота нестабильна, влияет температура, влажность

∆t\f0=0.002 % должна быть

Для стабилизации используют кварц. Индуктивность кварца относительно большая 40-50 мкГн. Кварц отключается параллельно на входе

Усилительные устройства

Классификация усилителей напряжения:

• Усилители постоянного тока (квазичастот) от 0 до нескольких Гц.

• Усилители низких частот 20 Гц – 100 кГц

• Усилители высокой частоты 10 кГц – ∞

• Импульсные усилители

Электровакуумные лампы:

Основные характеристики

1. 

2. ∆f=20 Гц – 20 кГц

3. Линейные искажения вызваны неравномерностью усиления гармонических составляющих разных частот

4. Нелинейные искажения вызваны появлением в полезном сигнале гармонических составляющих ВЧ, которых не было

Выбор статического режима транзисторов.

Вых Iк=F(Uкэ)

Вх= Iк=F(Iб)

Резистивный усилитель

R1 – резистор, обеспечивающий потенциал на входе

Rк – нагрузка

Чтобы правильно выбрать напряжение на базе мы должны знать величину сопротивления по формуле:

Схема с делителем напряжения на входе

Эти усилители работают в линейном режиме, для боле мощных применяют двухтактные схемы

Rа – регулировка амплитуды

Схема работает надежно. Недостаток – насыщение

Поэтому применют другие схемы устраняющие насыщение

Недостаток: ток базы протекает через цепь смещения другого транзистора и вторичную обмотку

Повторить дифференциальный усилитель постоянного тока.

Недостатком рассмотренных схем является малый коэффициент усиления.

Этого недостатка лишены мостовые и полумостовые схемы.

Полумостовая схема

Входные обмотки обеспечивают режим работы поочередно.

При положительной полуволне на входе ток протекает через коллектор, транзистор, первичную обмотку отрансформатора w2, и через С2. С2 зараяжается VT2 закрыт, когда положительная полуволна приходит он открывается, но в этот момент ток будет протекать от +пит, через первичную обмотку, через транзистор и на корпус. С2 разряжается а С1 зараяжается т.к. через него протекает тоек, на выходной обмотке VT2 получаются импульсы. КПД=0,8. С1 иС2 служат источникам ЭДС заменяя транзисторы. Схема очень надежно работает, но ее мощность ограничивается С1 и С2. Если замениь конденсаторы транзисторами и добавить 2 обмотки, получим мостовую схему.

Входной трансформатор имеет 4 обмотки, в фазе работают W1 и W4 и в другой фазе W2 и W3, аналогично Vt1 и VT4, Vt2 и Vt3. При откр Vt1 и VT4 ток пойдет : Vt1? Первичная обмотка W2? Vt4, -пит.

Недостатки: при закрывании транзистора большой выброс напряжения на коллектор. На базе транзистора транзистор закрыт, а на коллекторе напряжение. Транзистор не успел рассосать.

Существует схема уменьшения времени рассасывания накопившихся зарядов. Последовательно с обмоткой подключается цепочка из диода и шунтированная дросселем. Работает цепочка как линия задержки. Пр подаче сигнала на обмотку возбуждения, сигнал на базу поступает через дроссель постепенно – время задержки, достаточное для того чтобы промежуток база эмиттер успел скомпенсировать накопившиеся заряды, а затем оставшийся сигнал шунтируется через диод.

Существуют и более сложные схемы. Смотри однотактный генератор пилообразного напряжения.