Материал: Физические основы и схемотехника электронных устройств автоматики. Гиоргадзе А.L., Кириллов Ю.В

то получим токи, соответствующие графическому решению уравнения для заданного угла отсечки. Точка Б соответствует режиму самовозбуждения, точка А – стационарному режиму (рис. 2.134).

21

Ток эмиттера уменьшается и смещение уменьшается, средняя крутизна растѐт, в результате чего колебания возобновляются. Для того, чтобы предотвратить прерывистую автогенерацию, постоянная

тота генерации.

В трѐхточечных схемах контур АГ включѐн в выходную цепь АЭ не полностью. В схеме ѐмкостной трѐхточки (рис. 2.135)

известной как схема Клаппа, введением конденсатора С3 и под-

бором индуктивности контура L1 можно добиться еѐ максимальной добротности на рабочей частоте.

Введение конденсатора С3 уменьшает коэффициент

включения транзистора к контуру, снижая тем самым дестабилизирующее влияние изменяющихся параметров транзистора на частоту автогенератора.

Эквивалентная схема такого модифицированного автогенератора представлена на рис. 2.135, а.

Рис. 2.135

23

2.18 Cтабилизация частоты колебаний автогенераторов. Автогенераторы с фазированием

С повышением рабочей частоты крутизна АЭ становится

ность частоты и ухудшается форма колебаний. Это наблюдается для биполярных транзисторов в верхней части диапазона ОВЧ, а также в диапазонах УВЧ и СВЧ.

Для устранения этих недостатков в схеме АГ коэффициент обратной связи должен быть комплексным и должен удовлетворять

условию s к 0 .

Схемы, в которых выполнено это условие называются схемами с полным фазированием. Для создания необходимого фазового сдвига в цепи обратной связи в схему вводят специальную фазокомпенсирующую цепочку (рис. 2.136).

Z3

Сф

Z1

Rф Z2

Рис. 2.136

Стабилизация частоты колебаний автогенераторов с применением кварцевых резонаторов

Основным требованием предъявляемым к автогенераторам является высокая стабильность частоты колебаний. Отклонение частоты автогенератора от заданной называется нестабильностью частоты. Различают абсолютную и относительную нестабильность частоты.

Абсолютная нестабильность частоты ƒ представляет разность между фактической частотой автогенератора и ее номинальным значением ƒ=ƒфакт-ƒно.

24

Относительной нестабильностью называют отношение абсолютной ƒ к номинальному значению частоты автогенератора. Нормы допустимой нестабильности частоты установлены определенными стандартами. Нестабильность частоты обусловлена воздействием на автогенератор дестабилизирующих факторов. Частота колебаний автогенератора определяется: собственной частотой эквивалентного колебательного контура и его добротностью; фазового сдвига между первой гармоникой выходного тока и напряжением контура.

Эквивалентный колебательный контур определяется индуктивностью и емкостью, вносимыми комплексными сопротивлениями от активного элемента, параметрами нагрузки. Под действием дестабилизирующих факторов параметры эквивалентного контура автогенератора изменяются во времени. Основными дестабилизирующими факторами являются: изменение температуры, изменение напряжения питания, старение элементов. Кроме того, дестабилизирующими факторами могут быть воздействия облучения, вибрации и другие. Отклонения температуры вызывают изменения режимов работы транзисторов, а также изменения емкостей его коллекторного и эмиттерного p-n-переходов. Колебания температуры изменяют параметры конденсаторов, индуктивности. Обкладки конденсаторов при колебаниях температуры изменяют геометрические размеры, изменяется диэлектрическая проницаемость, в результате емкость конденсаторов также изменяется.

Относительное изменение частоты автогенератора при изменении температуры на 1˚С называется температурным коэффи-

Для температурной стабилизации транзисторных схем, например, применяют автоматическое смещение включением резистора в эмиттерную цепь.

Эффективным способом термостабилизации яаляется термостатирование. Кроме того, применяется включение в схему термокомпенсирующих элементов. Для уменьшения нестабильности частоты автогенераторов необходимо применение колебательных систем с высокой добротностью. Чем выше добротность, тем круче фазочастотная характеристика, тем меньше отклонение генерируемой частоты.

25