Обобщенная трёхточечная схема автогенератора

Схема называется трёхточечной потому, что колебательная система, состоящая из сопротивлений z₁, 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, z₃ представлены в общем виде. В качестве этих сопротивлений могут использоваться реактивные элементы L и 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 сопротивлений z₁, z₂, которые по существу образуют цепь обратной связи. Обычно z_n = R_n  jx_n  jx_n, при n = 1, 2, 3, т.к. сопротивление R_n мало.

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 х₁ и х₃ по характеру реактивности различны. Цепочка, состоящая из элементов х₁ и х₂ дает сдвиг фаз между напряжением обратной связи (U_ос) и выходным напряжением (U_К) автогенератора 180⁰. Это имеет место в том случае, если элементы х₁ и х₂ имеют 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, где L – 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 напряжения U_ос, вектор которого отстает от вектора тока I_К на 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, z₃ должны быть противоположными по знаку реактивности;

– элементы z₂, z₃ должны 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.