Схемы одноконтурных автогенераторов

Одноконтурные АГ находят широкое применение на практике. Их важными достоинствами являются простота схемы и отсутствие пере­скоков частоты, свойственных многоконтурным АГ с двумя и более резонансными частотами колебательной системы. В отличие от усилителей в АГ можно заземлять любой электрод активного элемента, не изменяя режима его работы. Обычно выбор электрода, подлежащего заземлению, связан с конструкцией корпуса активного элемента, удобством отвода от него тепла, уменьшением влияния паразитных монтажных емкостей схемы или какими-то другими соображениями. На pис.15 представлена схема АГ с автотрансформаторной связью в за­земленным эмиттером, на рис.19 и 20 – схемы АГ с емкостной обрат­ной связью и заземленными базой и коллектором соответственно.

Рис.19. Схема транзисторного АГ с заземленной базой

Рис.20. Схема транзисторного АГ с заземленным коллектором

Для создания начального смещения и мягкого самовоз­буждения АГ в схеме рис.15 использован отдельный источник, в схе­мах рис.19 и 20 – резистивный делитель напряжения.

Уменьшить влияние нестабильных параметров активного элемента на частоту генерации можно за счет неполного включения выходного электрода в контур АГ по сравнению с максимальным его значением . В транзисторных АГ коэффициент включения кол­лектора обычно берут не более (0,3÷0,4). В схемах рис.15, 19 и 20 это достигается за счет выполнения реактивности в виде двух последовательно включенных элементов противоположного знака с таким расчетом, чтобы на частоте параллельного резонанса контура их сопротивление равнялось требуемой величине Xjпо модулю и знаку.

Следует отметить, что рассмотренные схемы АГ отражают наиболее важные черты всего многообразия схемных решений АГ, отличаю­щихся типом активного элемента, способом подачи питающих напряже­ний, построением цепи положительной обратной связи, реализацией колебательной системы, заземлением того или иного электрода.

Тем не менее следует остановиться еще на одном типе АГ, получившим название схемы Шембеля, по фамилии его изобретателя советского ученого Б.К.Шембеля. В качестве активных элементов он использовал пентоды и лучевые тетроды.

Отличительной особенностью схемы Шембеля является то, что на одном активном элементе выполняется устройство, имеющее автоколебательную (внутреннюю) и усилительную (внешнюю) части, связанные между собой только по электронному потоку.

Активный элемент должен обладать минимально возможным значением проницаемости по выходному электроду, минимальными обратной проходной и выходной проводимостями и работать в области недонапряженного режима. Указанным требованиям отвечают из электровакуумных приборов пентоды и лучевые тетроды, а из полупроводниковых приборов двух затворные полевые транзисторы. Рассмотрим более подробно принцип работы схемы Шембеля на примере лампового АГ на лучевом тетроде. На рис.21 представлена принципиальная схема такого АГ по высокой частоте, на рис.22 – рабочая схема.

Рис.21.

Рис.22. АГ по схеме Шембеля на лампе пентод

Предположим, что проницаемость тетрода по аноду равна нулю, а емкости , пренебрежимо равны. При работе тетрода в недонапряженном режиме такие предположения позволяют свести к нулю всякое влияние анодного напряжения на ток катода и напряжение управляющей сетки. Поэтому за точку подключения анода к контуру автоколебательной части схемы можно принять корпус, не смотря на включенный в анодной цепи контур. Наличие или отсутствие анодного контура в идеальном случае не оказывает влияние на работу внутренней части схемы. По этой причине автоколебательную часть схемы Шембеля можно рассматривать как АГ с заземленным анодом.

Анодный контур совместно с лампой образуют усилительную часть, через которую осуществляется связь с внешней нагрузкой. В зависимости от решаемой задачи контур может быть настроен на основную гармонику анодного тока либо на одну из его высших гармоник.

Основным преимуществом схемы Шембеля в сравнении с другими схемами АГ является отсутствие шунтирования контура автоколебательной части внешней нагрузкой и влияния изменений нагрузки на частоту генерации. За счет этого увеличивается стабильность частоты колебаний. Мощность, отбираемая от анодного контура, обычно на порядок превышает мощность автоколебательной части схемы, за счет чего может быть уменьшено число каскадов в последующем тракте усиления. В реальных устройствах указанные преимущества полностью не проявляются, так как всегда сохраняются конечные величины проницаемости по аноду и емкости лампы и . Для уменьшения связи между внутренней и внешней частями схемы Шембеля по электромагнитному полю автоколебательная часть помещается в экран.

На рис.23 представлена схема Шембеля на двух затворном полевом транзисторе. Ее внутренняя часть выполнена по схеме емкостной трехточки. Для замыкания по постоянной составляющей тока истока параллельно конденсатору включен дроссель .

Рис.23. АГ по схеме Шембеля на двух затворном полевом

транзисторе

Дата добавления: 2015-07-24