Выбор и анализ схемы автогенератора

Автогенератором является такая электрическая цепь, в которой периодические изменения напряжения и тока возникают без приложения к ним дополнительного периодического сигнала.

Для получения незатухающих колебаний в схеме создана положительная обратная связь. В генераторе синусоидального напряжения цепь обратной связи имеет резонансные свойства, чем обеспечивается ее самостабилизация.

Рисунок2.1.2.1 Принципиальная схема индуктивного трёхточечного автогенератора с положительной обратной связью

В схеме автогенератора по типу индуктивная трехточка передача энергии от выхода ко входу обеспечивается положительной обратной связью осуществляемой за счет разделения индуктивности контура на две части, и падение напряжения на одной из них является источником входного сигнала усилительного каскада (рисунок2.1.2.1). Автогенератор работает в мягком режиме, т.е. петлевое усиление К_у·К_ос > 1 в момент включения. Тогда любые шумы или возмущения в системе, вызванные случайными факторами, усиливаются и через цепь ОС подаются на вход усилителя в фазе, совпадающей с фазой входного сигнала, причем, причем величина этого дополнительного сигнала больше того возмущения, которое вызвало его появление, затем этот процесс повторяется до тех пор пока при определенном уровне сигнала не начнут появляться свойства усилительного каскада. Петлевой коэффициент начинает уменьшаться до единицы, амплитуда автоколебаний начинает стабилизироваться и АГ начинает давать колебания, имеющие постоянную амплитуду. Также в автогенераторе должно выполняться два необходимых и достаточных условия: баланс амплитуд К_у·К_ос = 1 (все потери в схеме должны быть восполнены за счет усиления) и баланс фаз (часть выходного сигнала снимаемого с выхода должна подаваться с той же фазой на вход).

Назначения элементов:

R₁, R₂ - базовый делитель, обеспечивающий необходимое напряжение смещения, т.е. положение рабочей точки на входной характеристике;

R_э1, R_э2 - резисторы создающие отрицательную обратную связь по постоянному току, это обеспечивает автоматическую термостабилизацию рабочей точки;

С_э- конденсатор, достаточно большой ёмкости, исключающий ООС по переменному току, что не позволяет снизить коэффициент усиления каскада;

С_к, L_к1, L_k2 — колебательный контур, является нагрузкой транзистора и задает частоту генерируемых колебаний;

L_ф, С_ф - развязывающий фильтр, необходим для того чтобы переменная составляющая коллекторного тока не замыкалась на источник питания;

С_р1, С_р2- разделительные конденсаторы, они разделяют (развязывают) по постоянному току входную цепь и выходные соответственно;

R_н – внешняя нагрузка.