Автогенераторы

Автогенератор – это радиотехническое устройство, предназначенное для преобразования энергии источника постоянного тока в энергию незатухающих электрических колебаний. В автогенераторе, колебания возникают без постороннего воздействия при включении источника питания.

Автогенератор можно представить как усилитель с положительной

обратной связью.

Система уравнений для комплексных амплитуд 1-й гармоники сигнала:

; ; ,

где - амплитуда гармонического напряжения на контуре (колебательная система фильтрует все гармоники, кроме 1-й); - эквивалентное сопротивление контура на частоте 1-й гармоники сигнала; - комплексный коэффициент обратной связи.

Совместное решение дает основное уравнение АГ в комплексной форме по 1-й гармонике сигнала:

Это уравнение распадается на уравнения для произведения модулей и суммы фаз, соответственно называемые уравнениями баланса амплитуд

и фаз, где - сдвиг фаз между и , - сдвиг фаз между и , - сдвиг фаз между и .

Уравнение баланса амплитуд указывает на необходимость пополнения энергии в контур за счет цепи обратной связи, которое покрывало бы потери в нем, а уравнение баланса фаз - на соблюдение условия фазировки: дополнительные колебания, вводимые в контур, должны совпадать по фазе с уже существующими. Количество дополнительной энергии можно регулировать за счет модуля коэффициента обратной связи К, а фазирование - за счет его фазы. Поскольку электронный прибор поворачивает фазу сигнала на величину, близкую к π, то согласно балансу фаз, на такую же величину должен происходить поворот фазы сигнала и за счет цепи обратной связи.

Разорвем ОС для анализа баланса амплитуд

Мягкий режим самовозбуждения требует незначительного скачка, например при включении питания. Но колебания происходят в режиме колебаний первого рода, который характеризуется малым КПД.

- наклон прямой, соединяющий любую точку кривой с началом координат.

Характеристика ОС зависит от К и сопротивления нагрузки.

- условие самовозбуждения АГ

Нагрузочная характеристика АГ

Колебательная характеристика автогенератора

Жесткий режим самовозбуждения возможен только в режиме колебаний второго рода, который характеризуется высоким КПД, но требуется большой начальный скачек для возникновения колебаний.

- самовозбуждения не будет. Для самовозбуждения АГ сначала должен быть в мягком режиме.

Для того чтобы АГ возбуждался в мягком режиме, а в стационарном состоянии работал в энергетически выгодном режиме с отсечкой тока, применяют автоматическое смещение на управляющий электрод усилительного элемента.

Для ламп и полярных транзисторов смещение по