Принципиальная схема LC-генератора с трансформаторной обратной связью

Рисунок 6 – а) Принципиальная схема LC-генератора; б)Частотная характеристика колебательного контура.

LC-генератор (рисунок 6,а) состоит из усилительного элемента, выполненного на транзисторе VT1, включенного по схеме с общим эмиттером. Резисторы R_g1 и R_g2 представляют делитель напряжения. Падение напряжения на резисторе R_g2 минусом приложено к базе транзистора, а плюсом к эмиттеру, и определяет напряжение смещения, т.е. выбор рабочей точки. В усилительном элементе при включении транзистора по схеме с общим эмиттером напряжение Uэк сдвинуты по фазе на угол 180⁰.

В коллекторную цепь эмиттера включен параллельный колебательный контур на элементах L₂ и C₂. На рисунке 6,б приведена частотная характеристика колебательного контура.

Напряжение обратной связи Uoc снимается с обмотки L1 трансформатора Т1 и через конденсатор С1 поступает на базу транзистора. Выводы обмотки L1 должны быть подключены таким образом, чтобы в трансформаторе осуществлялся поворот фазы на 180⁰.

Рассмотрим работу LC-генератора. В момент включения источника питания появляется смещение за счет тока делителя, транзистор открывается и через него проходит ток i_к. конденсатор С2 зарядится, начнется его перезарядка через катушки индуктивности L2, т.е. в колебательном контуре возникнет ток I с частотой .

Переменный ток контура, протекая через катушку L2, создает вокруг нее переменное магнитное поле, наводящее в катушке L1 переменную ЭДС, часть которой поступает через конденсатор С1 на базу трансформатора VT1 в виде переменного напряжения обратной связи Uoc. Под действием этого напряжения в коллекторной цепи транзистора возникает переменный ток коллектора i_к, направление которого должно совпадать с направлением контурного тока i. В этом случае потери энергии в колебательном контуре будут компенсироваться усилительным элементом. Путем подбора значения напряжения обратной связи Uoc можно добиться полной компенсации потерь в контуре, но и в связи с противоположным направлением тока коллектора i_к . появившееся в таком контуре колебания быстро затухают.

Во втором случае, если выводы индуктивности L1 поменять местами, в генераторе возникает отрицательная обратная связь. Перезарядный ток конденсатора i будет уменьшаться не только из-за потерь в контуре, но и в связи с противоположным направлением тока коллектора i_к. появившиеся в таком контуре колебания быстро затухают.

Помимо автогенераторов LC с трансформаторной обратной связью существуют LC-генераторы, выполненные по трехточечным схемам. Колебательный контур такого генератора имеет не две, а три точки, связывающие его по переменному напряжению с электродным транзисторо-коллектором, эмиттером и базой.