Трехточечный генератор гармонических колебаний

В некоторых генераторах в качестве цепи обратной связи используется ветвь параллельного колебательного контура, состоящая из последовательно соединенных конденсатора и катушки индуктивности. Если другая его ветвь содержит толь­ко катушку индуктивности, то говорят об индуктивной трехточке, а если конденсатор, то - об емкостной. В таких автоге­нераторах усилительный элемент оказывается подключенным к трем точкам колебательного контура, поэтому они называ­ются трехточечными.

Одна из схем такого генератора приведена на рисунке ниже. В нем усилитель собран на транзисторе VT, включенном по схеме с ОЭ. Его полезной нагрузкой служит колебательный контур (C1 C₂,L_K).

Как и в генераторе гармонических колебаний с трансфор­маторной обратной связью, здесь внешняя нагрузка может быть подключена либо традиционным способом - через разделитель­ный конденсатор к выходу усилителя (между коллектором и эмиттером VT), либо с помощью дополнительной катушки свя­зи, размещенной на общем сердечнике. Резистор Rк - обес­печивает подачу на транзистор на­пряжения питания и предотвра­щает замыкание по переменному току конденсатора С₂. Конденса­тор Ср - разделительный, он пре­пятствует передаче постоянного напряжения из коллекторной цепи в цепь базы. Резистор R1 создает начальное смещение, переводя автогенератор из жесткого режима самовозбуждения в мягкий.

RC – генераторы гармонических колебаний

Недостатком генераторов гармонических колебаний с использованием резонансных усилителей является необходи­мость применения в них колебательных контуров, катушки индуктивности которых в случае низкочастотного диапазона оказываются громоздкими. Это затрудняет микроминиатюри­зацию аппаратуры. Поэтому актуальным является создание генераторов, не имеющих катушек индуктивности. Одним из их вариантов являются RC-генераторы. В них фильтрация колебаний и сдвиг фаз между выходным и входным напряже­ниями цепи обратной связи создается при помощи RC-ячеек. Существует несколько разновидностей таких генераторов, одна из которых приведена на риссунке.

На рисунке слева приведена функциональная, а на рисунке справа - принципиальная схемы генератора с набором RC-ячеек в цепи обратной связи. Здесь, как и обычно, внешняя нагрузка мо­жет быть подключена к генератору через дополнительный раз­делительный конденсатор, подсоединенный к выходу усили­теля (между коллектором и эмиттером VT).Как известно, при последовательно соединенных резисторе и конденсаторе сдвиг фаз, возникающий между напряжением на любом из них и суммарном напряжении, действующем на входе такой цепи, может изменяться от 0 до 90°.

Значит, для обеспечения сдвига фаз 180° достаточно использовать две такие ячейки. Однако в этом случае коэффициент передачи цепи будет стремиться к нулю, что в автогенераторах затруднит выполнение баланса амплитуд. Поэтому компромиссным считается использование трех RC-ячеек, сдвиг фазы в каждой из которых выбирают близким к 60°, тогда суммарный сдвиг фаз составит 180°. Если, как и раньше, в качестве усилителя использовать каскад, соз­дающий сдвиг фаз 180°, то общий сдвиг фаз составит 360° и баланс фаз будет выполнен.