Действие гармонической э. Д. С. На цепи с положительной обратной связью. Регенерация

В радиотехнике под регенерацией подразумевается компенсация потерь в колебательной цепи с помощью положительной обратной связи. Явление регенерации можно использовать для усиления коле­баний. Схема регенеративного усилителя, изображенная на рис. 9.28, внешне не отличается от схемы автогенератора. Однако в регенера­тивном усилителе обратная связь не доводится до величины, соот­ветствующей порогу генерации. При этом получается лишь частичная ком­пенсация потерь в контуре и действие обратной связи сводится только к повы­шению добротности регенерированного контура.

В схеме на рис. 9.28 усиливаемое колебание с амплитудой Е и частотой ω вводится в колебательный контур L, С, r, а обратная связь осуществляется с

помощью катушки L_K, обтекаемой пере­менной составляющей коллекторного то­ка I_к и индуктивно связанной с катушкой контура L. Нетрудно выявить влияние параметров транзистора и обратной связи на экви­валентные параметры колебательного контура. Рассмотрим сначала более простой случай малых амплитуд, когда используется неболь­шой участок характеристики транзистора и средняя крутизна S_cp может быть приравнена крутизне S.

При гармонической э. д. с. с комплексной амплитудой Е и часто­той ω амплитуду тока в контуре (в стационарном режиме) можно определить с помощью следующего выражения:

г де U о с — комплексная амплитуда напряжения обратной связи, вводимого в контур. Так как цепь предполагается линейной (при малых амплитудах), то это напряжение совпадает по частоте с э. д. с. Е и может отличаться от последней лишь фазой. Очевидно, что

Таким образом, эквивалентное активное сопротивление регене­рированного контура равно

А добротность

•Отношение

где — добротность нерегенерированного контура, можно рассматривать как усиление схемы на резонансной частоте когда 0.

Увеличением М можно добиться существенного увеличения Q_экв и, следовательно, повышения усиления. Следует, однако, иметь в виду, что увеличение Q_экв при заданной и неизменной резонансной частоте контура ω_p приводит к сужению полосы пропускания контура. Поэтому максимально допустимую величину MS/Cr можно определить из неравенства

При MS/Cr-› 1 цепь теряет устойчивость, а при возникают автоколебания, т. е. усилитель превращается в генератор.

Иначе обстоит дело при больших амплитудах напряжения на входе усилителя. Увеличение амплитуды на зажимах база—эмит­тер приводит к уменьшению средней крутизны S_cp и в к уменьшению Зависи­мость и от амплитуды приводит к нелинейным искаже­ниям усиливаемого сигнала.

Из всего сказанного видно, что регенерацию можно эффективно использовать только для усиления слабых сигналов.

С явлением регенерации часто приходится встречаться в радио­технике. Иногда приходится сталкиваться с возникновением регене­рации в усилительных устройствах из-за наличия паразитных об­ратных связей, что может приводить к искажению сигналов.