дно вносити в контур негативну провідність G (-) <0 величиною G (-) > G (рис. 8.17).
В
Рис. 8.17. Введення в контур негативною провідності
У практичних схемах АГ негативні по змінному струму опір r (-) і провідність G (-) отримують за допомогою підсилюючих елементів двополюсного і триполюсного типів, у яких на вольт-амперної характеристиці мається падаючий ділянку, тобто ділянка з від'ємним опором r (-) або провідністю G (-) :
(8.10)
До таких двухполюсника відносяться тунельний діод, тетрод в динатронного режимі, газорозрядні прилади, тиристори і т.п. У підсилюючих елементах триполюсного типу (електронна лампа, транзистор) падаючий ділянку на вихідний характеристиці утворюється при одночасній зміні вхідного і вихідного напруг в протилежних напрямках за рахунок ланцюга ОС.
На малюнку 8.18 наведені вихідні характеристики одного з транзисторів p- n- p типу. Якщо напруга на базі підтримується постійним, наприклад U БЕ = - 0,45 В, то при збільшенні напруги на колекторі струм колектора тільки зростає і ніякого падаючого ділянки на характеристиці немає.
Якщо одночасно зі збільшенням напруги на колекторі зменшувати напругу на базі, то залежність набуває явно падаючий характер.
В
Рис. 8.18. Падаючий ділянку на вольт-амперної характеристиці транзистора
протівофазних зміну вхідної U БЕ і вихідного U КЕ напруг досягається введенням ланцюга зворотного зв'язку з виходу підсилювального елемента на його вхід з зсувом фази на 180 В°.
Можливі два типи вольт-амперних характеристик з падаючими ділянками. Перший з них типу S має однозначну залежність u = f ( i ), що ілюструється малюнком 8.19 а (від'ємне опір S -типу, кероване струмом). Другий, типу N (від'ємне опір, кероване напругою), навпаки, однозначну залежність i = F ( u ), що показано на малюнку 8.19, б (тунельний діод, діод Ганна, тетрод з динатронним ефектом). br/>В
а) б)
Рис. 8.19. Вольт-амперні характеристики з падаючими ділянками
При використанні послідовного коливального контуру змінюється струм через підсилювальний елемент з вольт-амперної характеристикою типу S (рис. 8.19 а).
При використанні паралельного коливального контуру по гармонійному закону змінюється напруга на підсилювальному елементі, тому необхідний підсилювальний елемент з характеристикою типу N (рис. 8.19 б).
На малюнку 8.20 показаний випадок, коли до паралельного контуру підключений елемент з характеристикою типу S . Тут змінюється напруга по гармонійному закону і не вдається використовувати падаючий ділянку. Характерним є те, що струм змінюється у фазі з зміною напруги, в той час як при роботі на падаючому ділянці струм повинен змінюватися в протифазі зі зміною напруги.
В
Рис. 8.20. Випадок підключення до паралельного контуру елемента з характеристикою типу S
Таким чином, при використанні з паралельним коливальним контуром нелінійного елемента з характеристикою типу S його опір буде позитивно і генерація неможлива.
Установка робочої точки на падаючому ділянці вольт-амперної характеристики здійснюється за допомогою джерела постійного струму. У кінцевому рахунку, підсилювальний елемент споживає енергію від цього джерела по постійному струму і є джерелом енергії для контуру по змінному струму.
Щоб обмежити наростання амплітуди коливань, у схемі генератора має бути присутня ще й нелінійність, тобто елемент, опір якого залежить від амплітуди коливань. Зазвичай цю функцію виконує сам підсилювальний елемент. У цьому випадку із зростанням амплітуди коливань зменшуються вносяться r (-) і G (-) за величиною, і коли настає рівність | r (-) | = r (| G (-) | = G ), зростання амплітуди коливань припиниться. Такий сталий режим гармонійних коливань називають стаціонарним станом. У стаціонарному стані підсилювальний елемент знаходитиметься в нелінійному режимі.
При дослідженні генераторів доводиться вирішувати наступні завдання:
1. З'ясування умов, виконання яких достатньо для виникнення гармонійних коливань. Ці умови прийнято називати умовами самозбудження. Вказати умови самозбудження означає дати рекомендації до побудови принципових схем автогенераторів.
2. З'ясування умов стаціонарності. Ці умови є вихідними для вибору режиму і розрахунку елементів генератора.
3. Перевірка на стійкість. Можливих стаціонарних станів генератора може бути декілька і, щоб визначити яке...
