Название: Лабораторные работы - (автор неизвестен)

Жанр: Гуманитарные

Просмотров: 1271

1.3. генераторы с обратной lc - связью

            RC-генераторы обычно используются на частотах не выше 1 МГц. Для генерирования колебаний в радиочастотном диапазоне обычно применяются LC-генераторы. Управление сдвигом фазы в радиочастотном диапазоне может вызвать некоторые затруднения, связанные, в частности, с параметрами сопротивлений и емкостей. С другой стороны, применение небольших индуктивностей в сочетании с конденсаторами обеспечивает возможность создания генераторов с обратными LC-связями на частотах до 500 МГц.

            Как и в RС-генераторах, в нашем случае ОС должна обеспечивать нулевой сдвиг фазы на частоте генерации. Это условие легко выполнить, так как сигналы в цепях эмиттера и коллектора совпадают по фазе. Определенный интерес представляет случай сдвига фазы на 180° между сигналами в цепи базы и коллектора и цепью ОС, сдвигающей фазу на 180°. Такой вариант используется в генераторах Хартли и Армстронга.

            Основой LC-генератора является параллельный резонансный LC-контур. Он обычно включается в цепь коллектора и на резонансной частоте представляет собой активное сопротивление. На частотах, отличных от резонансной, сопротивление контура имеет либо емкостный, либо индуктивный характер. На рис.5 показаны варианты контуров, применяемых в генераторах.

Рис.5. Схемы контуров :

а) Колпитца или ёмкостная трёхточка; б) Клаппа;

в) Хартлея или индуктивная трёхточка; г) Пирса(кварц)

            Генератор Колпитца.

            Для возбуждения генератора Колпитца на заданной частоте требуется, чтобы коэффициент усиления удовлетворял условию   AUb ³ 1 или

                                                         AU ³ 1 / b                                                    (1.14)

            Схема параллельного контура, используемого в генераторе Колпитца, показана на рис. 5,а и 6. Заметьте, что выходное напряжение UВЫХ между коллектором и землей формируется на конденсаторе С1, в то время как напряжение ОС Uf (между базой и землей) — на конденсаторе C2. Отношение Uf / UВЫХ представляет собой коэффициент  передачи цепи ОС:

                                    b = XC2 / XC1 = (1 / w0C2) / (1 / w0C1) = C1 / C2                  (1.15)

            или                                            1 / b = C2 / C1                                          (1.16)

            Для возникновения генерации должно выполняться условие

                                                             AU ³ C2 / C1                                             (1.17)

            Частота параллельного резонанса для генератора Колпитца определяется из следующих соотношений :

                                XL = XC , где С = С1С2 / (С1 + С2) ;                             (1.18)

                                          2 p f L = 1 / 2 p f C ;                                          (1.19)

                                             f 20 = 1 / 4 p 2 LC ;                                          (1.20)

                                             f0 = 1 / 2 p .                                             (1.21)

Рис.6. Схема генератора Колпитца (ёмкостная трёхточка)

            Вычислить резонансную частоту достаточно сложно. Это можно сделать с  приемлемой  точностью  только  в  том  случае,  если  у  контура добротность

Q > 10. При Q < 10 следует пользоваться соотношением

                                     f0 = (1 / 2 p )×,                           (1.22)

            где     Q = XL / RS , XL   -  индуктивность  катушки  на  резонансной частоте,

RS - активное сопротивление катушки. Сопротивление катушки составляет 2 Ом при индуктивности 10 мкГн. Таким образом реактивное сопротивление высокочастотного дросселя должно быть много больше реактивного сопротивления ёмкости связи.