у носіїв заряду в підсилювальному елементі. Крім того, зсув по фазі j S може бути обумовлений самою формою обмеженого вихідного струму, з складу якого виділяється перша гармоніка.
При аналізі стаціонарного режиму генератора прийнято за коефіцієнт зворотного зв'язку рахувати не
В В
Так як, то і еквівалентну схему генератора з трансформаторної зворотним зв'язком уявімо, з урахуванням наведених міркувань, в наступному вигляді.
В
Рис. 2. Еквівалентна схема автогенератора в стаціонарному режимі
Зі схеми видно, що
В
З виразу отримуємо умова стаціонарного режиму
В
Уявімо через модулі і фази середньої крутизни S СР і j S , коефіцієнта зворотного зв'язку До ОС і j ОС і опору контуру Z K і j К :
В
З даного виразу випливають два співвідношення, що визначають стаціонарний режим:
(1)
(2)
Рівняння (1) називають рівнянням балансу амплітуд, а рівняння (2) - рівнянням балансу фаз. Рівняння балансу амплітуд дозволяє визначити амплітуду коливань в стаціонарному режимі роботи автогенератора, а рівняння балансу фаз - частоту цих коливань, тому що хоча б один з фазових зрушень залежить від частоти.
Для генераторів з зовнішнім ланцюгом зворотного зв'язку умови стаціонарності іноді використовують у вигляді
В
Перше рівність очевидно, тому що К = S СР Z К , а К ОС = B. У рівнянні балансу фаз j К = j S + j Z + p, а j b = j ОС + p.
Приклад
Середня крутизна має вираз S СР = 0,06-0,25 мА/В. Визначити амплітуду напружень на базі і колекторі транзистора, якщо К ОС = 0,02 і Z К = 2 кОм. p> Рішення
У працюючому генераторі обов'язково виконується рівняння балансу амплітуд Звідси
В
Вирішуючи це рівняння відносно, отримаємо = 0,2 В. Далі неважко знайти амплітуду напруги на колекторі транзистора
В
Приклад
Фаза середньої крутизни в автогенератори j S = 5,7 В°. Знайти частоту генеруючих коливань, якщо добротність коливального контуру Q = 100, резонансна частота коливального контуру | 0 = 4 МГц, фазовий зсув по ланцюгу зворотного зв'язку j ОС = 0.
Рішення
У працюючому генераторі обов'язково виконується рівняння балансу фаз Звідси j Z = - j S . Для паралельного контуру
В
отже,
В
Висновки:
1. Метою аналізу стаціонарного режиму є виявлення умов настання цього режиму та визначення амплітуди і частоти сталих коливань.
2. Виявлення умов стаціонарності зводиться до аналізу нелінійної електричного кола наближеними методами, серед яких широке застосування знайшов квазілінійний метод аналізу.
3. У квазілінійного методі аналізу нелінійний елемент замінюється лінійним з середніми параметрами (зокрема, середньої крутизною) по відношенню до першої гармоніці вихідного струму. Необхідною умовою застосування квазілінійного методу є висока добротність контуру.
4. Умови стаціонарності можуть мати різні форми запису, залежно від конкретної схеми автогенератора:
В В
Ці умови записуються зазвичай у вигляді двох речових рівнянь кожне, перше з яких називається рівнянням балансу фаз, що дозволяє визначити частоту коливань автогенератора, а друге - рівнянням балансу амплітуд, що дозволяє визначити амплітуду коливань в стаціонарному режимі:
В В
5. У стаціонарному режимі енергія коливань, що вноситься активним приладом в контур, дорівнює енергії втрат у ньому ( G АП = G Е ). На резонансній частоті еквівалентна провідність коливального контуру у багато разів більше власної провідності активного приладу G Е >> 1/ R i , тому можна вважати, що G Е В»1/ R Е , а на резонансній частоті контуру Z К = R Е0 .
В В
Графічний аналіз стаціонарного режиму автогенератора
При зміні амплітуди коливань внаслідок нелінійності вольт-амперної характеристики активного приладу (Наприклад, транзистора) середня крутизна S СР буде залежати не тільки від типу підсилювального приладу, але і від амплітуди напруги на керуючому електроді (базі транзистора):
В
Залежність називають характеристикою середньої крутизни. Зазвичай вона знім...
