При небольшой расстройке tooi относительно соо2 реактивная проводимость Вп=0 на трех частотах; (1)<:й) <<о . Если АЭ генератора резистивный, т. е. фу=0, на этих трех частотах выполняется условие баланса фаз. Однако устойчивыми согласно условию (4.231) являются режимы колебаний только с крайними частотами со и со , называемыми частотами связи. Нижняя частота связи <й всегда меньше наименьшей из резонансных частот контуров, гверхняя частота связи со - больше наибольшей. Области неустойчивых решений, где дВ/да<:0, на рис. 4.52 и 4.53 заштрихованы.

На рис. 4.54с на основе рис. 4.52 и 4.53 построена зависимость активной проводимости Gh на частотах связи (со, со и со ) от изменения частоты cooi настройки первого контура. Если в генераторе используется резистивный АЭ с характеристикой средней проводимости, соответствующей рис. 4.546, то возможно возбуждение колебаний на любой из частот связи.

Рис. 4.54

Предположим, мы увеличиваем частоту настройки cooi первого контура, начиная от значений cooi<cooi (рис. 4.54с). Вплоть до частоты со о1 частота генерируемых колебаний со совпадает с нижней частотой связи со (линия MiNi). При cooi = co oi (точка Л,) происходит скачкообразное изменение режима по линии N1N2: частота генерируемых колебаний резко увеличивается до соответствующего значения частоты со , одновременно изменяется и амплитуда колебаний от С/, до U i (см. рис. 4.546). Если теперь уменьшать частоту сооь частота колебаний со=со уменьшается по линии N2M2, пока в точке М2 не произойдет скачкообразное ее умень-

Устойчивость режимов, в которых дБ1дт>0, можно пояснить следующими соображениями. Предположим, что по какой-то причине частота колебаний возросла. В случае дВ/ды>0 это вызовет увеличение В, что ведет к уменьшению частоты, т. е. ее возвращение к стационарному значению.

шение по линии М2М1 с одновременным увеличением амплитуды Ui от Ul до U i.

На рис. 4.54в построен соответствующий график зависимост)! частоты со от cooi- Он характеризуется наличием области частот cooi-co oi, в пределах которой возможны два устойчивых стационарных режима с различными частотами и амплитудами колебаний. В таком генераторе устанавливаются одночастотные колебания, частота которых зависит от того, как достигалась данная настройка: путе.м увеличения или уменьшения частоты cooi (аналогично для частоты соог). Данное явление, свойственное много-контурным генераторам, называется затягиванием частоты, а интервал cooi- 02 - областью затягивания.

На рис. 4.55 по данным рис. 4.53а построена зависимость 5н(к>) (об-Рис. 4.55 ласть неустойчивых решений заштри-

хована); там же пунктирной линией / нанесена аналогичная зависимость для случая отсутствия второго

контура. Поскольку крутизна -- двухконтурной колебательной

системы на рабочих частотах (со или со ) значительно больше, чем для одноконтурной, в первом случае может быть достигнута значительно более высокая стабильность частоты генератора. Способ увеличения стабильности частоты за счет подсоединения к основному контуру второго (высокодобротного) широко распространен.

ОСОБЕННОСТИ ТРАНЗИСТОРНЫХ АВТОГЕНЕРАТОРОВ

Биполярный транзистор как активный элемент АЭ схемы генератора обладает следующими основными особенностями:

меньшими, чем у полевых транзисторов и ламп, величинами входного и выходного сопротивлений АЭ, зависимостью этих величин от режима работы и частоты;

инерционностью протекающих в транзисторе процессов, связанных с процессами накопления зарядов и конечным временем пролета неосновных носителей через базу.

Первая из этих особенностей приводит к уменьшению избирательности и фиксирующей способности контура, затрудняет условия самовозбуждения. Во избежание существенного уменьшения стабильности частоты и с целью оптимизации режима в таких генераторах используется обычно частичное подключение контура к выходу АЭ.

Вторая особенность имеет большее принципиальное значение, поскольку в транзисторах диапазон.частот (низких), в пределах которого можно пользоваться в расчетах статическими характери-192

стиками, составляет лишь несколько процентов от рабочего диапазона частот транзистора; на более высоких частотах инерционность прибора существенно влияет на все характеристики генератора, нередко заставляя видоизменять используемые принципиальные схемы.

На рис. 4.56 приведена эквивалентная схема транзистора - схема Джаколетто [15]. Здесь ге - объемное сопротивление базы.

Рис. 4.56

г - сопротивление, учитывающее рекомбинацию неосновных носителей в базе, Сд - диффузионная емкость, учитывающая накопив

ление неосновных носителей в базе, Sn=

- крутизна

коллекторного тока по напряжению на эмиттерном переходе, Ск.а и Ск.п - компоненты емкости коллекторного перехода. Частотная характеристика крутизны Sn такая же, как и у коэффициента передачи а:

(4.245)

где Sn - значение Sn на низких частотах, - граничная частота усиления по току в схеме ОБ. Коэффициент передачи входной цепи К=Оп/иб.э на низких частотах КР=К°=1/{1+Гб/г). В общем случае согласно рис. 4.56 К=1/(1-1-1Гб/г4-1е)СдГб). Обозначая

через Д = --граничную частоту, на которой модуль ко-эффициента передачи уменьшается до К=К°/У2, получаем

К=Д°/(1 + 1Ш- (4.246)

Коэффициент передачи можно записать также в виде К=/Се Следовательно, из-за шунтирующего действия Сд с ростом частоты уменьшаются коэффициент передачи входной цепи и напряжение Ln, возрастает сдвиг фаз <рк-

Крутизна транзистора может быть определена как

/к Оп /к

= KS .

(4.247)

Записывая SSe* и Sn=5ne ° , получаем

S = /С SS/К [ 14- iflfs) m + {f/fJ4. Ф. = Фк + Ф ш (4.248), (4.249) 7-92 193