LCC автогенератор на биполярном транзисторе, Вопрос по регулировке амплитуды Опции

[asc2000]

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.

[ledum]

А еще не обязательно верхний конденсатор больше нижнего. Для обеспечения амплитудно-фазового баланса.
А еще существует оптимальная связь между резонатором и активным компонентом - порядка минус 6дБ. Это потому, что в формуле Лисона по шумам добротность в квадрате в знаменателе, а мощность на резонаторе в знаменателе в первой степени.
А еще получать ограничение в активном компоненте - лоховство, ибо в той же формуле Лисона Кш активного компонента в числителе, а при ограничении Кш растет зело, да и выход из ограничения активного компонента - фазонестабильный процесс. Ставят, например, ограничители внешние на диодах. Это я о том, что народ полез в дебри, которые врядли ТС нужны.

[rudy_b]

...Это я о том, что народ полез в дебри, которые врядли ТС нужны.

Это с одной стороны. А с другой - видно, что сути процесса не понимают, что печально.

Люди, если абстрагироваться от конкретной схемы - то все просто. Резонатор, усилитель, ограничитель (с той или иной степенью кривизны) - снова резонатор. Функции усилителя и ограничителя часто совместимы, перестановки допустимы.

Если перейти к конкретной схеме - в линейном режиме (сигнал еще не ограничивается) она неработоспособна ввиду отсутствия системы поддержания заданной амплитуды. Поэтому ее следует использовать в режиме с ограничением. Самый простой способ регулировки ограничения - изменять (в данном случае - увеличивать) сопротивление R5.

Откуда снимать выходной сигнал - вопрос отдельный. Правильно - с небольшого резистора в коллекторе, но, при большой и стабильной нагрузке, можно и с эмиттера. Если нужен синус - прямо с контура или через повторитель.

Если нужен хороший синус - нужно ввести "мягкий" ограничитель, который будет работать до "жесткого" - тогда схему (но уже не эту) можно использовать в (почти) линейном режиме. Но стабильность амплитуды снизится.

Остальное - частности.

[shf_05]

господе вместо спора поглядите http://padabum.com/d.php?id=3495 Гоноровский рцс глава 9, условие стационарных колебаний, почти ваша схема на стр 280.

[Proffessor]

господе вместо спора поглядите http://padabum.com/d.php?id=3495 Гоноровский рцс глава 9, условие стационарных колебаний, почти ваша схема на стр 280.

Здесь не читатели, а сплошь писатели. Симулятор показывает, что при изменении сопротивления резистора связи с контуром (R3) амплитуда на контуре очень резко изменяется. Так, при 4,4к амплитуда 2V, при 4,5к - 1,2V, при 4,6к - 0,8V и при 4,7k наступает срыв (0V).

asc2000, для обеспечения надежного срабатывания датчика Вам надо настраивать амплитуду колебаний как можно ближе к порогу срыва генерации, хотя при этом возрастает вероятность ложной тревоги (радиолокационный термин).

Теперь размыкаем цепь обратной связи и подаем сигнал с внешнего генератора. Хотя генерация происходит на частоте 30,6kHz, частоту внешнего генератора пришлось скорректировать до 31,5kHz, чтобы точно попасть в резонанс. По осциллограмме видим, что при сопротивлении связи 4,7к амплитуда на выходе в точности равна 1V (на осциллогамме это параметр Yc). Это при амплитуде внешнего сигнала 1V, значит К=1. При сопротивлении резистора связи 4,5к амплитуда на выходе 1,06V и соответственно К=1,06.


Сообщение отредактировал Proffessor - Nov 1 2013, 12:17

[Дмитрий_Б]

Теперь размыкаем цепь обратной связи и подаем сигнал с внешнего генератора. Хотя генерация происходит на частоте 30,6kHz, частоту внешнего генератора пришлось скорректировать до 31,5kHz, чтобы точно попасть в резонанс. При сопротивлении резистора связи 4,5к амплитуда на выходе 1,06V и соответственно К=1,06.

Ну вот, Professor, тот самый интересный вопрос от TopicStarter'a: замкнём обратную связь, и входной сигнал, усиленный в 1,06 раза, поступает опять на вход. Выходной сигнал увеличится по отношению к первоначальному уже в 1,06*1,06=1,12 раза и опять поступит на вход... Через n таких мысленных итераций он увеличиться в 1,06**n раз. Через достаточно длительное время он достигнет напряжения питания. Дальше расти уже не сможет из уважения к закону сохранения энергии.
По модели же и на практике он нарастает до значительно меньшей амплитуды.
Что ограничивает его, казалось бы, неограниченный рост? В чём ошибка рассуждений?