Обобщенная трёхточечная схема автогенератора

Схема называется трёхточечной потому, что колебательная система, состоящая из сопротивленийz₁,z₂,z₃, тремя точками подключена к усилительному элементу.

На рис. 3.4 приведена обобщенная трёхточечная схема автогенератора. Схема называется обобщенной потому, что сопротивления z₁,z₂,z₃представлены в общем виде. В качестве этих сопротивлений могут использоваться реактивные элементыLи С или более сложные системы. Рассмотрим общие свойства автогенератора. Так как усилительный элемент дает фазовый сдвиг между напряжением возбуждения (U_В) и на

пряжением на выходе (U_К) 180⁰(при

Рис. 3.4. Обобщенная трехточечная схема

автогенератора

активном характере нагрузки), то для обеспечения баланса фаз необходимо в автогенераторе иметь дополнительный сдвиг на . Это достигается с помощью сопротивленийz₁,z₂, которые по существу образуют цепь обратной связи. Обычноz_n=R_njx_njx_n, приn= 1, 2, 3, т.к. сопротивлениеR_nмало.

Для выполнения баланса фаз необходимо, чтобы выполнялось условие

х₁+х₂+ х₃= 0.

Это обеспечивается настройкой в резонанс колебательной системы, включенной в коллекторную (выходную) цепь усилительного элемента.

Рис. 3.5. Реализация баланса фаз в автогенераторе

Так как U_kU_В, то можно считать, что х₁х₂, тогда резонанс в первом приближении наступит при условии х₁ –х₃, таким образом х₁и х₃по характеру реактивности различны. Цепочка, состоящая из элементов х₁и х₂дает сдвиг фаз между напряжением обратной связи (U_ос) и выходным напряжением (U_К) автогенератора 180⁰. Это имеет место в том случае, если элементы х₁и х₂имеют противоположный характер реактивности (рис.3.5). Для определенности положим, что х₁0 (имеет индуктивный характер), а х₂0 (имеет емкостной характер). Реактивное сопротивление элемента Х₁=jL, гдеL– индуктивность элемента х₁. Реактивное сопротивление элемента Х₂= 1 /jС, где С – емкость. Так какх₁х₂, то характер цепи (рис. 3.5) будет практически индуктивный. Поэтому вектор тока будет отставать от вектора, порождающего этот ток, в пределе на угол/2 (рис. 3.6).

Рис. 3.6. Векторная диаграмма, иллюстрирующая фазовый сдвиг цепью обратной связи

Ток I_K, протекая по сопротивлению х₂, которое имеет емкостной характер, создает падение напряженияU_ос, вектор которого отстает от вектора токаI_Кна угол/2. Фазовый сдвиг между векторами напряжения на контуре и напряжения обратной связи составляет 180⁰.

Итак, в схемах автогенераторов:

– элементы z₁,z₂ должны быть противоположными по знаку реактивности;

­– элементы z₁,z₃должны быть противоположными по знаку реактивности;

– элементы z₂,z₃должны иметь одинаковые знаки реактивности;

– величина напряжения обратной связи определяется и варьируется элементом z₂. Его значение выбирается исходя из условия реализации баланса амплитуд.

Название трехточечной схемы (емкостная, индуктивная) определяется по элементу z₂. Автогенератор, построенный по схеме индуктивной трехточки, называют также автогенератором с автотрансформаторной обратной связью.