Универсальный LC генератор своими руками на транзисторах.

Генератор, схема которого приведена на рисунке, предназначен для измерительной аппаратуры. Важным преимуществом этого генератора является возможность использовать резонансные контуры практически с любым отношением L/C. Так, он одинаково устойчиво работает, если индуктивность катушки L1 изменяется в пределах от 50 мкГн до 100 мГн, а емкость конденсатора C1 – от 50 пф до 5 мкФ. Например при индуктивность L1 = 50 мкГн и емкости С1 = 5 мкФ генерируемая частота будет около 10 кГц, а при той же индуктивности и С1 = 50 пф – 3.2 МГц. Кроме того к числу достоинств данного генератора следует отнести малое напряжение на LC-контуре- примерно 100 мв. В некоторых случаях это существенно, например, при измерении параметров варикапов.

Рис.1 - Универсальный LC генератор схема.

Генератор выполнен на транзисторах V1 и V2. Каскад на транзисторе V3 – предварительный усилитель, сигнал с которого поступает на выходной усилитель (транзистор V8) и на узел автоматической регулировки уровня выходного сигнала генератора. Поскольку на предварительный усилитель сигнал поступает непосредственно с колебательного контура генератора, то узел АРУ поддерживает постоянным напряжение и на этом контуре. Узел автоматической регулировки уровня состоит и з выпрямителя на диодах V4 и V5, выполненного по схеме удвоения, усилителя постоянного тока на транзисторе V7 и регулирующего транзистора V6. Как только по каким-нибудь причинам напряжение на выходе генератора изменится, например повысится, то возрастет смещение на баpе транзистора V7. Это в свою очередь, приведет к уменьшению тока через транзистор V6 (следовательно, и через транзисторы генератора V1 и V2), и напряжение на выходе генератора уменьшится до первоначального значения. Выходное напряжение практически остается постоянным при изменении напряжения питания от 3.5 до 15 В. Его удобно выбрать равным 5 В. В этом случае, уровень сигнала на выходе генератора будет совместим с устройствами ТТЛ (транзисторно-транзисторной логики).

В генераторе можно применить транзисторы КТ 361Б,Г (V1, V2, V3) и КТ 315Б,Г (V6, V7, V8), диоды (V4, V5) могут быть типа КД503А.

«Funkshau» (ФРГ), 1978, №18.

Немного изменена схема на следующем рисунке. Однако следует заметить, что особых отличий нет. Описание и функциональные возможности сохранены. Я собирал генератор для проверки катушек, при изготовлении металлоискателя, по следующей схеме:

Рис. 2 - Универсальный резонансный генератор для проверки частоты резонанса катушки металлоискателя.

Эти генераторы имеют сравнительно высокую стабильность частоты колебаний, устойчиво работают при значительных изменениях параметров транзисторов, обеспечивают получение колебаний, имеющих малый коэффициент гармоник. К недостаткам их относятся трудности изготовления высокостабильных температурно-независимых индуктивностей, а также высокая стоимость и громоздкость последних. Особенно это проявляется при создании автогенераторов диапазона инфранизких частот, в которых даже при применении ферромагнитных сердечников габаритные размеры, масса и стоимость получаются большими.

В генераторе -типа формы выходного напряжения весьма близка к гармонической. Это обусловлено хорошими фильтрующими свойствами колебательного -контура. Они, как правило, работают с «отсечкой» тока активных приборов усилителя. Соответственно форма выходного тока усилителя резко отличается от синусоидальной. При этом в начальный момент возникновения автоколебаний , что обеспечивает устойчивую работу автогенератора даже при значительных изменениях параметров его элементов. Для самовозбуждения генератора -типа также необходимо наличие положительной обратной связи.

Сущность самовозбуждения заключается в следующем. При включении источника питания конденсатор колебательного контура, включенного чаще всего в коллекторную цепь транзистора, заряжается. В контуре возникают затухающие автоколебания, причем часть тока (напряжения) этих колебаний подается на управляющие электроды активного прибора, образуя положительную обратную связь. Это приводит к пополнению энергии -контура. Автоколебания превращаются в незатухающие.

Рис. 8.39. LC-автогенераторы: а - с трансформаторной ОС; б - с автотрансформаторной ОС (индуктивная трехточка); в - по схеме емкостной трехточки

Частота автоколебаний в первом приближении определяется резонансной частотой -контура:

Многочисленные схемы автогенераторов -типа различаются в основном схемами введения сигнала обратной связи и способами подключения к усилителю колебательного контура.

На рис. 8.39, а показано введение положительной ОС с помощью трансформаторной обратной связи (обмотка 2). Напряжение ОС зависит от соотношения числа витков обмоток 1 и 2. На рис. 8.39, б использована автотрансформаторная обратная связь. Источник питания Е подключен к части витков катушки индуктивности L, что уменьшает его шунтирующее действие и повышает добротность колебательного контура . Сопротивление разделительного конденсатора на частоте колебаний близко к нулю. На рис. 8.39, в показан генератор, собранный по схеме емкостной трехточки. В нем напряжение обратной связи снимается с конденсатора С 2- Энергия, поддерживающая автоколебания, вводится в форме импульсов тока . Для уменьшения шунтирующего действия транзистора он подключен к контуру через емкостный делитель напряжения.

Для количественной оценки устойчивости автоколебаний часто вводят коэффициент регенарации. Это безразмерный коэффициент, характеризующий режим работы автогенератора и показывающий, во сколько раз можно уменьшить добротность Q колебательной системы по сравнению с ее исходным значением, чтобы автогенератор оказался на границе срыва колебаний:

где - реактивное сопротивление индуктивности контура; - эквивалентное активное сопротивление контура, включающее и сопротивление активного элемента, шунтирующего его. В низкочастотных автогенераторах коэффициент регенерации обычно не менее .

Следует отметить, что в транзисторных генераторах источник возбуждающих колебаний имеет, как правило, малое внутреннее сопротивление. Следовательно, в цепи базы протекает ток несинусоидальной формы, а напряжение база - эмиттер остается синусоидальным.

Хорошие энергетические показатели у генератора могут быть получены только при работе с «отсечкой тока» (ток через транзистор имеет форму импульсов; рис. 8.40, а). При этом считается, что наилучшие энергетические характеристики имеют место при . В то же время для возникновения автоколебаний необходимо, чтобы . В противном случае до возникновения автоколебаний на базе транзистора будет только запирающее напряжение и без воздействия дополнительного внешнего отпирающего напряжения («жесткий» режим возбуждения) автоколебания не возникнут.

При «мягком» режиме возбуждения на базу должно быть подано отпирающее напряжение порядка . При возникновении автоколебаний смещение должно автоматически изменяться в зависимости от амплитуды колебаний до получения нужного угла отсечки 0. Здесь нетрудно увидеть взаимосвязь с рассмотренным выше положением о необходимости введения цепи, изменяющей смещение до получения .

При достаточно глубокой ОС и неправильно подобранных емкостях конденсаторов (рис. 8.39, а) может возникнуть прерывистая генерация или автомодуляция. В этом случае амплитуда колебаний имеет переменное значение или уменьшается до нуля на определенные промежутки времени (рис. 8.39, б). Прерывистая генерация обусловлена тем, что при определенных условиях напряжение автоматического смещения вследствие зарядки конденсаторов может приблизиться к амплитуде напряжения ОС. Транзистор перестанет открываться и пополнять энергию колебательного контура. В итоге автоколебания быстро затухнут до нуля и возникнут снова только после разрядки конденсаторов . Затем процесс нарастания амплитуды, зарядки конденсаторов и срыва автоколебаний повторится.

Рис. 8.40. Импульсы коллекторного тока (а); прерывисто генерируемый в автогенераторе сигнал (б)

Поэтому цепи, обеспечивающие автоматическое смещение рабочей точки, обычно приходится подбирать при настройке. В схемах рис. 8.39, б, в изменения напряжения смещения происходят вследствие зарядки конденсаторов .

Заданную частоту колебаний можно получить при разных значениях индуктивности L и емкости С, так как она определяется их произведением. Однако увеличение емкости конденсатора С приводит к уменьшению индуктивности, что существенно снижает добротность контура:

где - резонансная частота.

Уменьшение добротности может привести к искажениям формы автоколебаний и появлению дополнительной нестабильности частоты. Для предотвращения этого добротность колебательного контура берут не менее 30-70.

Перестройку частоты автоколебаний осуществляют изменением емкости конденсатора, включенного в колебательный контур. При этом добротность контура изменяется, что может вызвать изменение режима работы автогенератора. Изменение емкости обычно производят механическим путем. Иногда вместо конденсатора, определяющего частоту колебаний, включают варикап и, меняя приложенное к нему дополнительное постоянное напряжение, изменяют резонансную частоту контура. В этом случае перестройка частоты осуществляется электрическим путем за счет изменения барьерной емкости варикапа. Относительная нестабильность частоты у автогенераторов .

В LC-генераторах в качестве частотно-избирательных (частотно-задающих) элементов используются катушки индуктивности и конденсаторы. Обычно на основе катушек индуктивности и конденсаторов формируются параллельные или последовательные колебательные контуры, которые настраиваются на заданную рабочую частоту . В LC-генераторах обычно превышает значение 40 кГц.

На рис. 5.2 приведена принципиальная схема одного из вариантов LC -генератора. Основой такого устройства является резонансный усилитель, в котором с помощью трансформатора Тр создана ПОС. Условия генерации (5.2) здесь обеспечиваются для резонансной частоты контура . При подключении источника питания в цепях усилительного каскада образуются приращения токов и напряжений. В результате в LC -контуре возникают синусоидальные колебания с частотой , которые поддерживаются с помощью ПОС в устройстве.

Если частота колебаний отклонится от значения , то сопротивление контура перестанет быть активным и приобретет реактивный (индуктивный или емкостный) характер, что вносит дополнительный фазовый сдвиг, и условие (5.2,б) перестает выполняться. Кроме того, отклонение от резонансной частоты приводит к снижению , что может нарушить выполнение условия (5.2,а). Таким образом, генерация автоколебаний в устройстве (рис. 5.2) осуществляется на частоте (или очень близкой к ней).

Усилительный каскад ОЭ в рассматриваемом генераторе инвертирует сигнал, поэтому для выполнения баланса фаз трансформатор Тр должен осуществить поворот фазы сигнала на 180°. Если обмотки трансформатора имеют одно направление намотки, то необходимо вторичную обмотку включить встречно по отношению к первичной (см. рис. 5.2). Точки около выводов обмоток Тр указывают на синфазность напряжения на них. Обычно первичная обмотка Тр, являющаяся индуктивностью контура, состоит из большего числа витков, чем вторичная.

Выполнить LC -генератор можно и без использования трансформаторной связи. В этих случаях цепь обратной связи подключается непосредственно к колебательному контуру, который состоит из нескольких секций индуктивности (или емкости). В генераторах такого типа LC -контур соединяется с усилительным каскадом в трех местах (тремя точками), поэтому их называют трехточечными. На рис. 5.3 приведена принципиальная схема генератора с индуктивной трехточечной связью.

Здесь LC -контур образован секционированной индуктивностью L и емкостью параллельно включенного конденсатора С . Сигнал ПОС образуется на верхней секции L. Напряжение на выводах L относительно шины находится в противофазе. Амплитуда напряжения обратной связи устанавливается положением средней точки в катушке индуктивности. Из всех конденсаторов, используемых в рассматриваемом устройстве, минимальной емкостью должен обладать конденсатор С.

При реализации генератора с емкостной, трехточечной связью в контур параллельно катушке индуктивности включаются последовательно два конденсатора. Цепь обратной связи в этом случае подключается к общей точке этих конденсаторов (емкостного делителя).

Помимо рассмотренных выше генераторов существует достаточно много и других LC -генераторов: с эмиттерной связью, с двухтактной схемой и др. Выполняются LC -генераторы и на основе ОУ. Принципиальная схема одного из таких генераторов приведена на рис.5.4. Электронная часть генератора представлена здесь неинвертирующим усилителем. Поскольку неинвертирующий усилитель наОУ имеет малое выходное сопротивление, то LC-контур следует подключать к выходуОУчерез резистор .

На частоте резонанса параллельный контур имеет очень большое сопротивление и не шунтирует вход ОУ. При этом глубина ПОС становится больше глубины ООС и в устройстве выполняются условия возникновения генерации (5.2). При отклонении частоты от сопротивление контура уменьшается и приобретает реактивный характер, что приводит к уменьшению усилителя (за счет снижения глубины ПОС, которая становится меньше глубины ООС) и появлению дополнительных фазовых сдвигов. Таким образом, генерация колебаний в устройстве (рис. 5.4) оказывается возможной лишь на частотах, весьма близких к .

Кварцевые генераторы

Обеспечить высокую стабильность частоты генерации можно при включении кварцевого резонатора в цепь обратной связи обычного LC -генератора. Для лучшей стабильности желательно использовать частоту последовательного резонанса кварца. При этом важно, чтобы общее сопротивление цепи обратной связи было значительно меньше собственного R кварцевого резонатора. Это условие выполняется в генераторе, принципиальная схема которого приведена на рис. 5.5.

Для генерации колебаний необходимо настроить LC -контур на резонансную частоту кварцевого резонатора. В этом случае полное сопротивление LC -контура велико, что позволяет получить в каскаде большое , а сопротивление кварцевого резонатора Кв мало, что обеспечивает глубокую ПОС между коллектором и базой транзистора. Частоту LC-контура можно выбирать гораздо больше резонансной частоты Кв. При этом резонатор возбудится на соответствующей высшей гармонике. В серийных кварцевых резонаторах = 10кГц - 10МГц, но некоторые из них могут возбуждаться на частотах до 250 МГц. Таким образом, работа на высших гармониках целесообразна для получения генерации на частотах свыше 10 МГц.

Отметим, что нагрузка в рассматриваемом генераторе может подключаться к коллектору транзистора. Для уменьшения ее влияния на режим работы кварцевого генератора иногда используется дополнительный согласующий каскад.

Если возбуждать кварцевый резонатор на основной частоте , то можно построить генератор и без использования LC -контура. На рис. 5.6 приведена принципиальная схема одного из вариантов такого кварцевого генератора. Частота генерации здесь определяется значением . На частотах ниже 2 МГц к кварцу Кв желательно подключить емкостный делитель напряжения, состоящий из конденсаторов и (цепь обозначена пунктиром на рис. 5.6), который способствует выполнению баланса фаз на частоте генерации. Отметим, что в генераторе (рис. 5.6) индуктивность L иногда может быть заменена резистором или параллельной цепью из резистора и конденсатора.

Если стабильность кварцевого генератора все же оказывается недостаточной для некоторых специальных случаев, то следует применить термостатирование кварцевого резонатора. Если даже получена хорошая температурная стабильность, остаются еще серьезные причины, которые могут изменить частоту генерации: временные нестабильности, старение, удары, вибрации и т. д. В тех случаях, когда стабильность термостатированных резонаторов не удовлетворяет предъявленным требованиям, можно рекомендовать лишь применять стандартные атомные частоты.

Помимо кварцевых резонаторов находят применение и другие элементы акустоэлектроники в генераторах специального назначения. Для генерации сигналов низких частот можно использовать акустоэлектронные элементы, работающие на изгибных колебаниях, а также RС -цепи. Самое широкое распространение в современной электронике получили низкочастотные синусоидальные RС -генераторы.

Двухточечный LC -автогенератор с трансформаторной обратной связью

Принципиальная электрическая схема этого генератора представлена на рисунке 11.

Рисунок 11 - Принципиальная электрическая схема LC автогенератора с трансформаторной обратной связью

В этом генераторе в качестве усилительного элемента используется транзистор VT1 включенный по схеме с общим эмиттером. Нагрузкой транзистора является параллельный колебательный контур L2 C2. Этот контур используется как колебательная система, с помощью которой формируются колебания, и как избирательная цепь, от которой зависит частота и форма колебаний. Катушки индуктивности L1 и L2 образуют высокочастотный трансформатор. Кроме того катушка L1 является элементом обратной связи, с помощью которого колебания подаются на базу транзистора. Резисторы R1 и R2 образуют делитель напряжения. С его помощью на транзистор подается напряжение смещения U 0 , которым задается положение рабочей точки на вольт-амперной характеристике. Резистор R3 является температурной стабилизацией транзистора. Также R3 с конденсатором C4 образуют цепь автоматического смещения, которая осуществляет перевод генератора из мягкого режима самовозбуждения в жесткий. Конденсаторы С1 и С3 являются разделительными, и отделяют постоянную составляющую тока питания от переменной составляющей колебания. Электропитание генератора осуществляется от источника Ек.

Принцип действия генератора заключается в следующем. При включении источника питания Ек происходит заряд конденсатора C2, который затем разряжается на L2. Таким образом, в контуре появляются колебания. Эти колебания, за счет ЭДС взаимоиндукции, возбуждают переменное напряжение в катушке L1, которое вместе с напряжением смещения U 0 поступает на базу транзистора. За счет усилительных свойств возникшие колебания нарастают. По мере нарастания амплитуды колебаний возрастает ток базы транзистора. Постоянная составляющая этого тока создает падение напряжения на R3 (переменная составляющая этого тока проходит через конденсатор С4). В результате этого, напряжение смещение, подаваемое на транзистор, уменьшается. Уменьшение U 0 приводит к смещению рабочей точки вниз по характеристике, и генератор переходит в жесткий режим самовозбуждения. Колебания возрастают до значения точки устойчивого равновесия, и затем генератор переходит в стационарный режим работы.

Условие баланса амплитуд выполняется за счет усилительных свойств транзистора. Условие баланса фаз выполняется за счет транзистора включенного по схеме с общим эмиттером (осуществляет сдвиг фазы на 180°) и катушек индуктивности L1 и L2 (при подобном включении, каждая катушка сдвигает фазу на 90°).

Частота колебаний вырабатываемых данным автогенератором определяется выражением

w г =l(sqlrt( L 2 С 2 )) (15)

Амплитуда генерируемых колебаний определяется выражением

Um вых = Im 1 ? w г ? L 2 (16)

Коэффициент обратной связи определяется выражением

Кос=М/ L 2 (17)

где М — взаимная индуктивность между катушками L1 и L2.

М(sqrt(L 2 C 2 ? QS диф)) > 1 (18)

где Q — добротность колебательного контура;

Sдиф — дифференциальная крутизна вольт-амперной характеристики усилительного элемента.

Трехточечные автогенераторы

Как отмечалось выше трехточечным автогенератором является генератор, в котором колебательный контур подключается к усилительному элементу тремя точками. В этих генераторах используются колебательные контуры второго и третьего рода. Чтобы определить местоположение элементов колебательной системы таких генераторов рассмотрим обобщенную трехточечную схему. В этой схеме (рисунок 12) элементы колебательной системы заменим реактивными сопротивлениями X КБ, X БЭ, X КЭ (активными сопротивлениями можно пренебречь). Индексы обозначают точки подключения этих элементов к транзистору.

Элементы колебательной системы могут быть конденсаторами, катушками индуктивности или более сложными электрическими цепями. В такой схеме автогенератора колебания могут возникнуть на частоте генерации f г при выполнении условия резонанса

X КБ + X БЭ + X КЭ =0 (19)

Рисунок 12 - Обобщенная трухточечная схема автогенератора

Следовательно, один из элементов должен иметь противоположный знак по отношению к двум другим элементам. Определить знаки элементов можно исходя из коэффициента обратной связи

Кос = X БЭ / X КЭ (20)

Согласно уравнению автогенератора коэффициент обратной связи должен быть положительным. Следовательно элементы X БЭ, X КЭ должны иметь одинаковый знак, а элемент X КБ должен иметь противоположный знак. В соответствии с вышеизложенным можно составить два варианта трехточечных схем: емкостную (рисунок 13, а) и индуктивную (рисунок 13, б).

Рисунок 13 - Упрощенные трёхточечные схемы автогенераторов

Одним из генераторов, эквивалентным трехточечной индуктивной схеме, является LC автогенератор с автотрансформаторной связью . Принципиальная электрическая схема этого генератора приведена на рисунке 14.

Рисунок 14 - Принципиальная электрическая схема LC-автогенератора с автотрансформаторной обратной связью

В этом генераторе используется колебательный контур второго рода L1 C4. Колебательный контур подключается к транзистору VT1 через блокировочные конденсаторы большой емкости С2 С3 и разделительный конденсатор С1. Начальное смещение рабочей точки задается делителем напряжения R1 R2. Перевод генератора из мягкого режима самовозбуждения в жесткий осуществляется цепью автоматического смещения R3 C3. Элементы С2 R4 выполняют функции фильтра цепи питания, который предотвращает влияние высокочастотных колебаний на источник постоянного тока Ек.

Конденсатор С5 является разделительным конденсатором, он предотвращает поступление постоянной составляющей тока питания в нагрузку. Элементом обратной связи является часть витков катушки L1 включенная между базой и коллектором транзистора. Колебательный контур образован индуктивной ветвью (часть витков катушки L1 включенная между коллектором и эмиттером) и емкостной ветвью (конденсатор С4 и часть витков катушки L1 включенная между базой и эмиттером транзистора). Т. к. токи в этих ветвях в любой момент времени противофазны, то баланс фаз будет соблюден (транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, также дает сдвиг фазы 180°).

Частота колебаний генератора с автотрансформаторной связью определяется выражением

w г = l(sqrt( L 1 C 4) (21)

Коэффициент обратной связи для этого генератора определяется выражением

Кос= L бэ/ L кэ (22)

где Lбэ — индуктивность катушки L1 образованная витками, включенными между базой и эмиттером транзистора VT1;

Lкэ — индуктивность катушки L1 образованная витками, включенными между коллектором и эмиттером транзистора VT1.

Условия самовозбуждения генератора определяются неравенством

LбэLкэQSдиф/sqrt (Lбэ +Lкэ) ^3 C 4 >1 (23)

Принципиальная электрическая схема LC автогенератора с емкостной обратной связью эквивалентный трехточечной емкостной схеме приведена на рисунке 15.

Рисунок 15 - Принципиальная электрическая схема LC-автогенератора с емкостной обратной связью

В этом генераторе используется колебательный контур третьего рода С4 С5 L2. Контур подключается к транзистору через блокировочные конденсаторы С2 С3 и разделительный конденсатор С1. Дроссель L1 с конденсатором С7 образуют фильтр цепи питания. В данной схеме используется схема параллельного коллекторного питания, в которой источник питания, колебательный контур и транзистор включены параллельно друг другу. Элементом обратной связи является конденсатор С5. Назначение остальных элементов схемы аналогично схеме представленной на рисунке 14. Колебательный контур образован индуктивной ветвью (элементы L2 С5) и емкостной ветвью (конденсатор С4). Токи в этих ветвях в любой момент противофазны, поэтому баланс фаз также соблюдается.

Частота колебаний автогенератора с емкостной обратной связью определяется по выражению

w г = sqrt((C 4 +С 5)/(С 4 С5 L 2)) (24)

Коэффициент обратной связи этого генератора определяется как

Кос=С 4 /С 5 (25)

Условия самовозбуждения генератора определяются неравенством:

sqrt(С 4 С 5 L 2 Qsдиф)/(C 4 +C 5)^ 3 > 1 (26)

LC-генератор так называется, потому что в нём используется LC-контур. Принципиальная схема LC-генератора показана на рисунке:

Элементы R1, R2, R3, C3 обеспечивают необходимый режим транзистора по постоянному току и его термостабилизацию. Элементы L2, C2 образуют параллельный колебательный контур.

В момент включения питания в коллекторной цепи транзистора VT появляется коллекторный ток, заряжающий емкость С2 контура L2С2. В следующий момент времени заряженный кондер разряжается на катушку индуктивности. В контуре возникают свободные затухающие колебания частотой f 0 = 1 / 2π√L2C2 .

Переменный ток контура, проходя через катушку L2 создает вокруг неё переменное магнитное поле, а это поле в свою очередь наводит в катушке L1 переменное напряжение, которое вызывает пульсации тока коллектора транзистора VT. Переменная составляющая коллекторного тока восполняет потери энергии в контуре, создавая на нём усиленное переменное напряжение.

Трёхточечные схемы автогенераторов

Индуктивная трехточечная схема

Трехточечными такие генераторы называют потому что контур в них имеет три вывода:

Элементы R1, R2, R3 C3, как и в предыдущей схеме, обеспечивают режим работы по постоянному току транзистора VT, в коллекторную цепь которого включен колебательный контур L"L""C2.
Выходной сигнал снимается с коллектора транзистора VT (или с L""), сигнал ПОС - с катушки L". Поскольку напряжения этих сигналов противофазны, то автоматически выполняется условие баланса фаз. Сигнал ПОС подается на базу транзистора через разделительный конденсатор С1, сопротивление которого на частоте генерации мало. Этот конденсатор предотвращает попадание постоянной составляющей в базовую цепь (через катушку). Общая точка L" и L"" подключена к источнику питания, сопротивление которого переменному току незначительно. Условие баланса амплитуд выполняют подбором числа витков L"L"".

Емкостная трехточечная схема

В этой схеме, аналогично предыдущей, режим по постоянному току определяют элементы R1, R2, R3, R4, C2.
В коллекторную цепь транзистора включен контур L1C3C4. Сигнал ПОС снимается с кондера С4 и через конденсатор С1 поступает в базовую цепь. С1 не пропускает высокое коллекторное напряжение на базу транзистора.
Общую точку конденсаторв С3, С4 можно считать подключенной к источнику питания, поскольку его сопротивление переменному току незначительно.

Частота генерации определяется по формуле:

Стабилизация частоты LC-генераторов

Очень важным требованием, предъявляемым к генераторам, является стабильность частоты генерируемых колебаний. Нестабильность частоты зависит от многих факторов, а именно:

• Изменение окружающей температуры
• Изменение напряжения источника питания
• Механическая вибрация и деформация деталей
• Шумы активных элементов

Нестабильность частоты оценивается коэффициентом относительной нестабильности:

Существует два способа стабилизации частоты:

• Параметрический способ стабилизации
• Кварцевый способ стабилизации

При первом способе используется изготовление деталей из материалов, мало изменяющих свои свойства при изменении температуры и других факторов. Используется экранирование и герметизация контуров, высокая стабильность источника питания, рациональность монтажа и прочее. Однако этим методом нельзя обеспечить высокую стабильность частоты. Относительный коэффициент нестабильности частоты колеблется в пределах 10 -4 - 10 -5 .

Значительно большей стабильности можно достичь, если применить способ кварцевой стабилизации, основанный на применении кварцевого резонатора. Кварцевые пластины резонатора обладают пьезоэлектрическим эффектом, который, если кто забыл, бывает двух видов:

• Прямой пьезоэффект - при растяжении или сжатии кварцевой пластины на её противоположных гранях возникают равные по величине, но противоположные по знаку электрические заряды, величина которых пропорциональна давлению, а знаки зависят от направления силы давления
• Обратный пьезоэффект - если к граням кварцевой пластины приложить электрическое напряжение, то пластина будет сжиматься или разжиматься в зависимости от полярности приложенного напряжения.

Эквивалентная схема кварцевого резонатора При использовании кварцевого способа стабилизации коэффициент относительной нестабильности достигает 10 -7 - 10 -10 .