Здравствуйте, уважаемые форумчане!
Помогите разобраться с работой автогенератора.
Схема приведена на рисунке. Когда величина R3 минимальна, то амплитуда выходного синусоидального сигнала Uout максимальна. При увеличении R3 амплитуда Uout уменьшается и при некотором значении R3 генерация срывается.

Вопрос: чем (какими параметрами схемы) определяется амплитуда колебаний при любом конкретном значении R3? Почему амплитуда имеет именно такое значение (а не больше или меньше)?
Интересует физика происходящих процессов.

От R3 зависит коэффициент ПОС. Чем больше R3, тем ПОС слабее.
А откуда эта схемка и как она называется ? Такие мне еще не попадались ...

P.S. Просто не имею права не дать вот эту ссылочку с очень интересным обсуждением трехточки:
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=2...5fc10ae28664104

Какая-то модификация схемы генератора Колпитца, которая также известна под названием "емкостная трехточка".

Если бы транзистор был идеально линейным элементом (когда при любой амплитуде колебаний коэффициент усиления неизменный), при достижении петлевого коэффициента передачи >1 амплитуда бы нарастала бесконечно. Но реально при достижении определенного значения амплитуды за счет нелинейности транзистора наступает момент, когда петлевой коэффициент передачи уменьшается до 1, и амплитуда поддерживается на уровне, при котором этот коэфф передачи =1.

Схема взята не помню уже откуда.
Да, это разновидность емкостной трехточки или генератора Колпитца.
Спасибо за ссылку, буду читать.



Т.е. изменяя R3, мы тем самым изменяем положение рабочей точки на ВАХ транзистора?
Не подскажете, где об этом можно почитать подробнее?

Рабочая точка задаётся R1 и R2.
А R3 создает положительную обратную связь. Т.е. передает сигнал с выхода на вход транзистора.
Почитать в учебниках о передатчиках или генераторах.

+1, со сдвигом фазы в колебательном контуре, что и обеспечивает ПОС и автогенерацию. Правда, насколько помню, в классической емкостной трехточке с эмиттера в контур конденсатор малой емкости стоит, величина ПОС определяется соотношением параллельных катушке конденсаторов, да и сигнал желательно с коллектора снимать Физика процесса хорошо описана в книге Р.Свореня "Электроника - шаг за шагом".

Все-таки не совсем понятно, почему при уменьшении R3 амплитуда выходных колебаний увеличивается и стабилизируется на определенном уровне?
Можно ли это увидеть из характеристик транзистора?
Ведь характеристики достаточно линейные при токе до 10 мА, а наш генератор работает при гораздо меньших токах.



Сообщение отредактировал asc2000 - Oct 29 2013, 13:04

Нет, изменяется малосигнальный петлевой коэффициент передачи, от которого зависит, при какой максимальной амплитуде колебаний будет поддерживаться условие баланса амплитуд. Насчет почитать - хотя бы у Титце-Шенка "Полупроводниковая схемотехника".


А режим ограничения сигнала на уровне напряжения питания, это что, тоже линейный режим?
Чтобы Ваш транзистор был идеально линейным, Вы должны ему дать бесконечно большое напряжение питания. То, что Вы не видите на выходе генератора обрезанной синусоиды, это из-за фильтрующих свойств резонансной системы генератора. Но посмотрите осциллографом ток коллектора, и увидите прямоугольные импульсы.

Сообщение отредактировал Proffessor - Oct 29 2013, 12:18

Ну, до ограничения сигнала на уровне напряжения питания далеко, ведь выходной сигнал может иметь амплитуду меньше 1 В.
При этом ток коллектора также синусоидальный (по результатам моделирования):

Вообще-то я имел в виду реальный генератор, а не нарисованный в симуляторе. Фундаментальный принцип ограничения амплитуды автоколебаний нелинейностью активного элемента применим ко всем возможным схемам автогенераторов.

Я проверял и на реальном генераторе. Multisim симулирует его работу довольно точно.



С этим я тоже согласен. Просто хотелось разобраться, как именно этот фундаментальный принцип работает в данной конкретной схеме.

Ну тогда отсимулируйте схему с разорванной петлей ПОС:

Генератор состоит из эмиттерного повторителя, нагруженного на контур через резистивно-емкостную связь. Rs - сопротивление потерь индуктора (ввести обязательно как можно ближе к реальному). В режиме сильного сигнала смотрите как изменяется общий коэффициент передачи напряжения схемы в зависимости от уровня входного сигнала на резонансной частоте контура (около 30kHz) и от сопротивления регулирующего резистора, при каких значениях он становится =1, и все станет ясно.

Сообщение отредактировал Proffessor - Oct 30 2013, 08:48

Спасибо, попробую отсимулировать.
Кстати, а не нужно в этой схеме к выходу OUT еще подключить сопротивление, равное входному сопротивлению эмиттерного повторителя? Или это сопротивление можно считать бесконечно большим?

Сообщение отредактировал asc2000 - Oct 30 2013, 10:02

В общем-то, регулировать амплитуду сигнала генератора изменением глубины ПОС не есть хорошо ПОС нужна собственно для возникновения автогенерации. Больше глубина - больше гармоник, более устойчивый запуск. Меньше глубина - неустойчивый запуск, паразитная генерация. Поэтому необходима золотая середина. В практических схемах сигнал снимают с коллектора транзистора, для исключения влияния последующих каскадов на частоту.

Колебательный контур задает частоту генерации, соотношение емкостей параллельных катушке конденсаторов задает глубину ПОС. Чем выше добротность контура - тем больше амплитуда сигнала на нем и, соответственно, на выходе генератора. Схема включения транзистора - ОК, иначе - повторитель, нелинейность транзистора никакой роли в этой схеме не играет, режим его работы линейный.