175Москатов Е. А. Электронная техника. Начало. http://moskatov.narod.ru

Зная, что отношение комплексных величин выходного напряжения усилительного каскада к входному напряжению есть не что иное

как коэффициент усиления каскада K , не охваченного обратной связью, перепишем последнее выражение:

1(K)

Вслучае отрицательной обратной связи знаменатель, именуемый

глубиной, или фактором обратной связи, имеет вид 1 K , а для

положительной обратной связи справедлива запись 1 K , т.е.

отличие лишь в знаке. Отсюда следует, что положительная обратная связь приводит к повышению коэффициента усиления каскада, а отрицательная обратная связь – наоборот, к его понижению. А чем больше фактор обратной связи, тем меньше коэффициент усиления.

11.7. Автогенераторы

Автогенератором называют техническое устройство, которое благодаря обязательному наличию положительной обратной связи формирует незатухающие колебания, потребляя для этой цели энергию от источника питания. В числе обязательных составляющих автогенераторов выступают усилитель, резонансная система и взаимно объединяющая их цепь положительной обратной связи. Она может

176Москатов Е. А. Электронная техника. Начало. http://moskatov.narod.ru

быть внутренней (например, как в туннельных диодах) или внешней. Автогенераторы могут вырабатывать сигналы различных форм, например, синусоидальной, прямоугольной, треугольной и других. Частоты выходных колебаний различных генераторов сигналов могут лежать в чрезвычайно широких пределах от долей герца до частот, соответствующих световому диапазону.

При включении автогенератора в его колебательном контуре возникают затухающие колебания, связанные с протеканием тока, с различными переходными процессами и прочим. Частоту колебаний в резонансном контуре можно найти по формуле [42, с. 401]:

где Cк – ѐмкость колебательной системы, Ф, а Lк – еѐ индуктивность, Гн.

Благодаря положительной обратной связи, сигнал, поступающий на вход усилительного каскада, приходит в фазе с выходным сигналом, который подводят к колебательной системе. Затем усиленный сигнал с неѐ снова приходит на вход усилителя, и процесс, если будут соблюдены все условия возникновения автоколебаний, будет повторяться до тех пор, пока амплитуда выходного напряжения не перестанет возрастать. Самовозбуждение имеет место при наличии балансов фаз и амплитуд. И, кроме того, при поступлении сигнала с выхода на вход усилительного компонента, при отсутствии флюктуаций амплитуды и фазы генерируемого сигнала.

Некоторые устройства (электронные часы, доплеровские локаторы и другие) предъявляют жѐсткие требования к стабильностям частот генераторов. Для получения заданной стабильности частоты иногда применяют каскады с кварцевыми резонаторами.

В транзисторном автогенераторе Ральфа Хартлея по схеме с общим истоком, между затвором и стоком имеет место ѐмкостная составляющая по переменному току; а между затвором и истоком, а также между стоком и истоком присутствуют индуктивные состав-

177Москатов Е. А. Электронная техника. Начало. http://moskatov.narod.ru

ляющие. Принципиальная схема индуктивной трѐхточки изображена на рис. 11.10.

Рис. 11.10. Автогенератор Хартлея Выходной сигнал с колебательной системы, образованной первич-

ной обмоткой TV1 и конденсатором C2, через конденсатор C1 поступает на затвор транзистора VT1. Резисторы R1 и R2 обеспечивают необходимое смещение, а компоненты C3 и R3 нужны для термостабилизации автогенератора.

В автогенераторном транзисторном каскаде системы Колпитца между затвором и стоком присутствует индуктивная составляющая; а между затвором и истоком, а также между стоком и истоком имеют место ѐмкостные составляющие. Принципиальная схема ѐмкостной трѐхточки изображена на рис. 11.11.