[Этот тип генератора называют также автогенератором с трансформаторной обратной связью. — Прим. ред.]
Генераторы звуковых и радиочастотных сигналов широко применяются в радиоэлектронном оборудовании. Они входят в состав связных и других приемников и передатчиков, а также используются в контрольно-испытательной аппаратуре. Существуют два основных типа генераторов: резонансные и релаксационные. Частота сигнала на выходе резонансного генератора определяется резонансной частотой используемых колебательных контуров [Применяются также RС-генераторы гармонических колебаний. — Прим. ред.]. Частота сигналов, производимых релаксационным генератором, определяется параметрами активных и реактивных элементов.
Одним из первых генераторов резонансного типа является генератор с обратной связью, построенный по схеме, предложенной Армстронгом (рис. 4.1). Здесь частота генерации определяется резонансной частотой параллельного колебательного контура L2C2. Генерируемые колебания снимаются со вторичной обмотки L3 трансформатора. Обмотка L1, которая также связана с обмоткой L2, служит для установления обратной связи между выходным колебательным контуром и входной цепью базы транзистора. При отпирании транзистора и возникновении коллекторного тока, поступающего в колебательный контур L2C2, в элементах последнего появляются составляющие переменного тока и напряжения. Благодаря действию трансформаторной обратной связи в обмотке L1 возникает переменное напряжение, которое передается на базу транзистора, что вызывает усиление переменной составляющей тока коллектора, поступающего в выходной колебательный контур. Таким образом, благодаря действию положительной обратной связи и колебательным свойствам резонансного контура в нем за сравнительно короткое время устанавливаются непрерывные синусоидальные колебания. Для возбуждения генератора необходимо, чтобы обмотки LI и L2 были правильно сфазированы. Если выводы обмотки LI поменять местами, то обратная связь станет отрицательной и генерации не возникнет [Кроме условия баланса фаз, для установления автоколебаний в генераторе должно также выполняться условие баланса амлитуд. — Прим. ред.]. Конденсатор С3 замыкает переменную составляющую генерируемого тока через цепь эмиттера, развязывая тем самым источник питания по высокой частоте. Катушка индуктивности L4 — высокочастотный дроссель.
Частота генерации определяется формулой
(4.1)
где fр — резонансная частота колебательного контура, Гц; L — индуктивность контура, Г; С — емкость контура, Ф.
Рис. 4.1. Генератор с обратной связью по схеме Армстронга.
Если С2 в схеме на рис. 4.1 — конденсатор переменной емкости, то частоту генерации можно менять. При этом диапазон изменения частоты определяется диапазоном изменения емкости С2 = С.
Индуктивность L = L2 и емкость С = С2 — основные частотно-задающие компоненты. Если в схеме имеются паразитные индуктивности и емкости значительной величины, то при вычислении частоты генерации их необходимо учитывать [Следует также принимать во внимание влияние вспомогательных реактивных элементов C1, Сз, L1, L2, L1. — Прим. ред.]. Это осо-бенно существенно на высоких частотах, где паразитные емкости и распределенные индуктивности сильно влияют на частоту-генерируемого сигнала.
Если известна емкость контура, то индуктивность, необходимую для генерирования колебаний заданной частоты f, можно найти из формулы
(4.2)
Аналогично можно найти нужную величину емкости, если .известна величина индуктивности контура.