III. Работа генератора на транзисторе:
Устройство:
1
)
колебательный контур;
2
)
транзистор;
3) катушка связи;
4) источник тока.
Принцип действия: В колебательном контуре возникают затухающие колебания, чтобы они не затухали необходимо компенсировать потери энергии за каждый период => периодически подзаряжать конденсатор, но только в те интервалы времени, когда знак заряда на источнике тока и на пластинах конденсатора совпадают:
"+" к "+" , "-" к "-" .
Для этой цели служит транзистор – "клапан": если на Э "+", а на К "-", то переход ЭБ – прямой, а переход БК – обратный => "клапан" закрыт – тока нет.
Первая четверть периода: "+"заряженная пластина конденсатора, соединенная с К, разряжается => ток в колебательном контуре возрастает до I max => в катушке связи возникает индукционный ток (i) такого направления, что Б имеет "-" потенциал относительно Э => переход Б К и Э Б прямые => транзистор открыт => энергия от источника поступает через транзистор в колебательный контур (клапан открыт).
Вторая четверть периода: ток в колебательном контуре убывает => верхняя пластина конденсатора заряжается "-" => в катушке связи индукционный ток (i) меняет направление на противоположное => на Б "+" потенциал => переход К Б обратный => транзистор закрыт => тока в цепи нет (клапан закрыт).
Третья четверть периода: конденсатора разряжается => ток в колебательном контуре возрастает до I max => в катушке связи возникает индукционный ток (i) такого направления, что Б имеет "+" потенциал относительно Э => переход Б К обратный => транзистор закрыт => тока в цепи нет (клапан закрыт).
Четвертая четверть периода: ток в колебательном контуре, не меняя направления, убывает, при этом верхняя пластина конденсатора заряжена "+" => в катушке связи возникает индукционный ток (i), который меняет направление на противоположное => Б получает "-" потенциал относительно Э => переходы БК и ЭБ прямые => транзистор открыт => энергия от источника поступает через транзистор в колебательный контур (клапан открыт).
=> происходят незатухающие электромагнитные колебания за счет поступления энергии от источника в колебательный контур за ½ Т.
Чтобы ток возник и подзаряжал конденсатор нужно сообщить базе "-" потенциал относительно эмиттера в те интервалы времени, когда верхняя пластина конденсатора заряжена "+", а нижняя "-" – "клапан" открыт.
И наоборот: "клапан" закрыт – тока нет, когда верхняя пластина конденсатора заряжена "-", а нижняя "+" => база имеет "+" потенциал относительно эмиттера.
Таким образом, для компенсации потерь энергии в колебательном контуре, напряжение на переходе ЭБ должно периодически менять знак в строгом согласовании с колебаниями в контуре, т.е. необходима обратная связь: ток в транзисторе поддерживает колебания в контуре, а ток в контуре управляет током в транзисторе: колебания в контуре, за счет явления электромагнитной индукции, возбуждают колебания напряжения на катушке связи, т.е. на переходе ЭБ. При соответствующем подборе фазы колебаний напряжения на ЭБ, импульсы тока в цепи колебательного контура действует на контур в моменты, когда возможна подзарядка конденсатора.
Применение генераторов на транзисторе:
1) в передающих радиостанциях;
2) в радиоприемниках;
3) в усилителях;
4) в ЭВМ.