Составить схему одноконтурного LС автогенератора с трансформаторной обратной связью. С этой цепью использовать биполярный транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером и колебательный контур с элементами L, С и r, величины которых приведены в таблице 4. Коэффициент взаимной индуктивности катушек трансформатора М. Для создания напряжения смещения в цепи базы использовать коллекторную батарею.
2. По заданной динамической характеристике транзистора:
где , найти зависимость коэффициента усиления усилителя автогенератора от амплитуды напряжения на базе транзистора и построить график.
3. Определить критические значения коэффициента взаимной индуктивности (или и ), соответствующие возникновению (или возникновению и срыву) генерации.
4. Построить график зависимости амплитуды напряжения на выходе усилителя автогенератора от величины .
5. Определить мгновенное значение выходного напряжения при (или ).
6. Указать, какой режим самовозбуждения (мягкий или жесткий) имеет место.
Исходные данные
Вариант задания – 3, шифр 3В
Коэффициенты полинома: ; ; .
Параметры контура: ; ; .
2.
Решение
2.1. Схема автогенератора с трансформаторной обратной связью
Схема автогенератора с трансформаторной обратной связью представлена на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1. Схема автогенератора с трансформаторной обратной связью
Схема включает в себя источник питания , активный элемент (транзистор VT1), резонансный контур (L2, C2), цепь трансформаторной положительной обратной связи (L2, L1), цепь смещения из сопротивлений R1, R2, R3, которые задают рабочую точку транзистора, и сопротивление R4, которое шунтирует резонансный контур.
2.2. Коэффициент усиления автогенератора.
Коэффициент усиления нелинейного усилителя автогенератора можно выразить через параметры динамической вольтамперной характеристики транзистора и амплитуду входного напряжения на основании следующих соотношений:
(2.1)
(2.2)
где - амплитуда первой гармоники коллекторного тока, -сопротивление контура при резонансе, и - амплитуда напряжения на входе и выходе нелинейного усилителя автогенератора.
Используя формулы (2.1) и (2.2), получим выражение для коэффициента усиления:
(2.3)
Как видно из выражения (2.3) коэффициенты с четными индексами не влияют на коэффициент усиления.
После подстановки в формулу (2.3) заданных численных значений получим:
После вычислений получим зависимость коэффициента усиления от входного напряжения для заданных условий:
(2.4)
Это выражение было рассчитано и построен график, который приведен на рисунке 2.2
. Из графика и уравнения (2.4) получим:
; ; при .
Рисунок 2.2. Коэффициент усиления автогенератора
График содержит максимум, и самовозбуждение при увеличении происходит при , при этом на выходе сразу устанавливается большая амплитуда колебаний, а срыв колебаний при уменьшении связи происходит при когда амплитуда скачком уменьшается от значения нуля. Такой режим работы автогенератора называется жестким. Отсюда следует, что у заданного автогенератора жесткий режим самовозбуждения CITATION ИСГ86 \l 1049 [3].
2.3. Коэффициент взаимной индуктивности
Самовозбуждение генератора происходит при взаимной индукции, равной: , а срыв генерации при
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
