Регенеративное усиление колебаний

Регенерация – это компенсация потерь в колебательной цепи с помощью положительной обратной связи за счёт энергии источника питания.

Автогенератор – это система с полной регенерацией потерь (ПОС компенсирует потери).

Используем известную схему автогенератора с общим истоком, усиливаемое колебание с амплитудой и частотой вводится в колебательный контур , а обратная связь осуществляется с помощью катушки , обтекаемой переменной составляющей тока стока и индуктивно связанной с катушкой индуктивности контура.

Необходимо выявить связь и влияние параметров транзисторов и обратной связи на эквивалентные параметры колебательного контура в случае регенеративного усиления.

В регенеративном усилителе ПОС не доводится до значения, соответствующего порогу генерации . Определим из условия возникновения автоколебаний

(1)

Регенеративное усиление возникает не только при .

Рассмотрим случай малых амплитуд, когда используется небольшой участок характеристики транзистора и средняя крутизна может быть приравнена крутизне .

Коэффициент передачи на резонансной частоте усилителя с ПОС (2)

(3)

Как видно из выражения (3) при возрастании , , это происходит из компенсации потерь с помощью ПОС. Параллельно колебательному контуру подключается отрицательная проводимость.

Эквивалентная проводимость регенеративного контура (4)

Добротность эквивалентного регенеративного контура определяется (5)

где - характеристическое сопротивление параллельного контура .

Введение ПОС увеличивает добротность контура, что сужает полосу пропускания контура при неизменной резонансной частоте. При росте возникает проблема устойчивости цепи при цепь теряет устойчивость, а при возникают автоколебания.

Недостатки: низкая устойчивость усилителя (влияет даже замена транзистора, температура, старение транзистора). Ухучшаются все качественные показатели, возникают нелинейные искажения. Имеет смысл работать, только в режиме малого сигнала, т.е. во входных каскадах приёмника (используется, но редко.) СВЧ диапазона.

При усилении сигналов больших амплитуд напряжения возникают нелинейные искажения, т.к. зависит от амплитуды колебания.

С явлением регенерации часто приходится встречаться в радиотехнике. Иногда регенерация возникает в усилительных приборах из-за наличия паразитных обратных связей, что может приводить к искажению сигналов.