Автогенератор емкостная трехточка: принцип работы и применение в радиосхемах

Как работает емкостная трехточка в автогенераторах. Какие преимущества дает использование емкостного делителя в схеме обратной связи. Где применяются генераторы на емкостной трехточке в радиотехнике.

Что такое емкостная трехточка и как она работает

Емкостная трехточка — это разновидность схемы автогенератора с емкостной обратной связью. Ее основные особенности:

• Наличие емкостного делителя в цепи обратной связи
• Подключение активного элемента (транзистора) в трех точках колебательного контура
• Возможность получения стабильной генерации на высоких частотах

Принцип работы емкостной трехточки заключается в следующем:

1. Колебательный контур образован катушкой индуктивности L и конденсаторами C1, C2, C3
2. Конденсаторы C2 и C3 образуют емкостный делитель напряжения
3. Напряжение с емкостного делителя подается на эмиттер транзистора, обеспечивая положительную обратную связь
4. За счет этого в контуре возникают и поддерживаются электрические колебания на резонансной частоте

Преимущества использования емкостной трехточки

Применение схемы емкостной трехточки в автогенераторах дает ряд важных преимуществ:

• Высокая стабильность частоты генерации
• Возможность работы на частотах до сотен МГц
• Простота перестройки частоты изменением емкости конденсаторов
• Хорошая развязка выхода генератора от колебательного контура
• Низкий уровень шумов и побочных гармоник

Эти свойства делают емкостную трехточку очень удобной для построения высокочастотных генераторов в различной радиоаппаратуре.

Области применения генераторов на емкостной трехточке

Автогенераторы, построенные по схеме емкостной трехточки, широко используются в следующих устройствах:

• Гетеродины радиоприемников
• Задающие генераторы радиопередатчиков
• Генераторы стандартных сигналов
• ВЧ-генераторы измерительных приборов
• Генераторы качающейся частоты
• Возбудители радиопередатчиков

Особенно эффективно применение емкостной трехточки в УКВ диапазоне, где требуется высокая стабильность частоты.

Расчет элементов схемы емкостной трехточки

При проектировании генератора на емкостной трехточке важно правильно рассчитать номиналы элементов схемы. Основные этапы расчета:

1. Выбор рабочей частоты генерации
2. Расчет индуктивности катушки колебательного контура
3. Определение суммарной емкости конденсаторов C1, C2, C3
4. Расчет коэффициента включения емкостного делителя
5. Выбор рабочей точки и режима активного элемента

Правильный расчет обеспечит устойчивую генерацию на заданной частоте с минимальным уровнем шумов и гармоник.

Практические схемы генераторов на емкостной трехточке

Рассмотрим несколько типовых схем автогенераторов, использующих емкостную трехточку:

Генератор Колпитца

Классическая схема генератора на емкостной трехточке. Особенности:

• Транзистор включен по схеме с общей базой
• Обратная связь через емкостный делитель C2-C3
• Частота определяется контуром L-C1-C2-C3
• Простая конструкция и настройка

Генератор Клаппа

Модификация схемы Колпитца с улучшенной стабильностью. Отличия:

• Дополнительный последовательный контур L-C
• Меньшая зависимость частоты от параметров транзистора
• Более высокая добротность контура
• Лучшая стабильность на высоких частотах

Настройка и регулировка генераторов на емкостной трехточке

Для получения оптимальных характеристик генератора на емкостной трехточке необходимо правильно его настроить:

1. Установка рабочей точки транзистора подбором резисторов в цепях питания
2. Настройка в резонанс контура генератора на заданную частоту
3. Регулировка глубины обратной связи подбором емкостей делителя
4. Проверка формы выходного сигнала осциллографом
5. Измерение уровня гармоник и побочных колебаний
6. Контроль стабильности частоты при изменении напряжения питания и температуры

Тщательная настройка позволит получить генератор с высокими техническими характеристиками.

Заключение

Емкостная трехточка является эффективным схемотехническим решением для построения автогенераторов. Ее основные достоинства:

• Высокая стабильность частоты
• Возможность работы в широком диапазоне частот
• Простота реализации и настройки
• Низкий уровень шумов и гармоник

Это делает схему емкостной трехточки очень популярной при разработке различной радиоаппаратуры, особенно в диапазоне УКВ. Грамотное применение данной схемы позволяет создавать высококачественные генераторы для широкого круга задач.

Шпионские штучки, или Секреты тайной радиосвязи / Арсенал-Инфо.рф

Трехточечные LC-генераторы

В конструкциях малогабаритных транзисторных радиопередающих устройств широкое распространение получили ВЧ-генераторы с трехточечным включением резонансного контура, то есть выполненных по схеме так называемой трехточки. Этот термин основан на применяемых при разработке таких устройств соответствующих схемотехнических решениях, для которых характерно подключение резонансного контура к активному элементу в трех точках.

Необходимо отметить, что в специализированной литературе и в сети Интернет можно найти большое количество конструкций транзисторных трехточечных LC-генераторов, которые представляют собой модификации основополагающих схемотехнических решений и лишь на первый взгляд имеют принципиально значимые отличия от классических схем. В связи с ограниченным объемом предлагаемой книги в данном разделе будут рассмотрены особенности построения и функционирования транзисторных трехточечных LC-генераторов, основу которых составляют лишь наиболее часто применяемые при создании миниатюрных радиопередатчиков схемотехнические решения.

В зависимости от схемы включения по высокой частоте активного элемента транзисторного ВЧ-генератора возможны три основных варианта включения как индуктивной, так и емкостной трехточек: по схеме с общей базой, по схеме с общим эмиттером и по схеме с общим коллектором. Упрощенные принципиальные схемы транзисторных трехточечных LC-генераторов приведены на рис. 3.5. Особенностью данных схемотехнических решений является включение активного элемента (биполярный транзистор) по переменному току по схеме с общей базой.

Рис. 3.5. Упрощенные принципиальные схемы LC-генераторов с индуктивной (а) и емкостной (б) трехточками

В высокочастотном LC-генераторе, выполненном по индуктивной трехточечной схеме (рис. 3.5а), резонансный контур (селективный элемент) образован включенными последовательно катушками L1, L2 и подключенным параллельно им конденсатором С1. Этот контур включен в цепь выходного электрода активного элемента, то есть в цепь коллектора транзистора VT1. В процессе генерации сигнал обратной связи снимается с точки соединения катушек L1, L2 и подается в цепь эмиттера, который является входным электродом активного элемента. Таким образом, селективный элемент оказывается подключенным к транзистору в трех точках. На практике в индуктивных трехточечных генераторах вместо двух катушек применяется одна катушка с отводом, поэтому часто такую схему называют трехточкой по схеме Хартли.

В высокочастотном LC-генераторе, выполненном по емкостной трехточечной схеме (рис. 3.5б), резонансный контур образован включенными последовательно конденсаторами С1, С2 и подключенной параллельно им катушкой L1. Этот контур включен в цепь выходного электрода активного элемента, то есть в цепь коллектора транзистора VT1. В процессе генерации сигнал обратной связи снимается с точки соединения конденсаторов С1, С2, образующих так называемый емкостной делитель, и подается в цепь эмиттера, который является входным электродом активного элемента. Таким образом, в данном случае селективный элемент также подключен к транзистору в трех точках, но уже с помощью емкостного делителя. Впервые использовать емкостной делитель в цепи положительной обратной связи лампового LC-генератора предложил американский изобретатель Эдвин Колпитц (Edwin Colpitts) в 1919 году, поэтому часто такую схему называют трехточкой по схеме Колпитца.

Следует признать, что в миниатюрных транзисторных радиопередающих устройствах LC-генераторы, выполненные по индуктивной трехточечной схеме, применяются сравнительно редко. Поэтому далее будут рассмотрены схемотехнические решения LC-генераторов с емкостным делителем, выполненных по схеме емкостной трехточки. Принципиальная схема одного из вариантов генератора с емкостным делителем в цепи положительной обратной связи приведена на рис. 3.6.

Рис. 3.6. Принципиальная схема генератора с емкостным делителем (вариант 1)

В рассматриваемой конструкции транзистор VТ1 по постоянному току включен по схеме с общим эмиттером. При этом положение рабочей точки транзистора определяется величиной сопротивления резистора R1. По переменному току транзистор VТ1 включен по схеме с общей базой, поскольку по высокой частоте его база заземлена через конденсатор С1.

Высокочастотные колебания возникают в колебательном контуре, включенном между коллектором и базой транзистора. Резонансный контур, образованный конденсаторами С2, С3, С4 и катушкой L1, включен на выходе активного элемента, то есть в коллекторной цепи транзистора VТ1. Снимаемое с емкостного делителя, образованного конденсаторами С3 и С4, напряжение подается во входную цепь активного элемента, а именно на эмиттер транзистора VТ1, в результате чего каскад оказывается охваченным положительной обратной связью. Величина указанного напряжения, и, соответственно глубина обратной связи, определяется соотношением величин емкостей конденсаторов С3 и С4.

Как и в других схемотехнических решениях подобных высокочастотных LC-генераторов, в данной схеме коллектор транзистора VT1 подключен непосредственно к нижнему по схеме выводу катушки L1. В этом случае глубина положительной обратной связи определяется лишь соотношением величин емкостей конденсаторов С3 и С4. Однако часто коллектор транзистора подключается к отводу от соответствующего витка катушки L1. В этом случае глубина связи цепи ПОС с выхода активного элемента на его вход зависит и от выбора витка катушки, к которому подключается коллектор транзистора VT1.

Настройка контура при регулировке частоты генерируемых колебаний осуществляется преимущественно изменением индуктивности катушки L1 и конденсатора С2, поскольку изменение емкостей конденсаторов С3 и С4 приведет к изменению параметров цепи обратной связи. Помимо этого изменение индуктивности катушки при увеличении частоты колебаний повышает добротность резонансного контура. Затухание колебаний в резонансном контуре, инициированное высоким выходным сопротивлением транзистора VТ1, весьма незначительно.

Как уже отмечалось, зависимость стабильности частоты генерируемых колебаний от положения рабочей точки транзистора минимальна при его включении по переменному току по схеме с общей базой. Коллекторный ток мало зависит от напряжения между коллектором и базой транзистора. В данном случае транзистор работает в режиме практически со 100 % обратной связью, поэтому коэффициент усиления каскада по току почти равен единице. Это означает, что коллекторный ток почти равен току эмиттера, однако протекает в противоположном направлении. Помимо этого, в активном элементе ВЧ-генератора, выполненном на транзисторе, включенном по схеме с общей базой, не происходит поворот фазы выходного напряжения по отношению к входному напряжению. К тому же входное сопротивление такого каскада сравнительно мало и составляет обычно единицы или десятки ом, в то же время его выходное сопротивление на несколько порядков выше.

Принципиальная схема еще одного варианта генератора емкостным делителем приведена на рис. 3.7. Ее главное отличие от рассмотренного ранее схемотехнического решения заключается в ином подключении конденсатора С1, а также в изменении схемотехнического решения емкостного делителя в цепи обратной связи.

Рис. 3.7. Принципиальная схема генератора с емкостным делителем (вариант 2)

По постоянному току транзистор VТ1 в данной схеме включен по схеме с общим эмиттером. При этом положение рабочей точки транзистора определяется величинами и соотношением сопротивлений делителя, в состав которого входят резисторы R1 и R2. Эти же резисторы совместно с резистором R3 образуют схему стабилизации положения рабочей точки. По переменному току транзистор VТ1 включен по схеме с общей базой, поскольку по высокой частоте его база заземлена через конденсатор С1.

Высокочастотные колебания возникают в колебательном контуре, включенном между коллектором и базой транзистора. Резонансный контур, образованный конденсаторами С2, С3, С4 и катушкой L1, включен на выходе активного элемента, то есть в коллекторной цепи транзистора VТ1. При анализе данного схемотехнического решения не следует забывать о том, что верхний по схеме вывод катушки L1 подключен к источнику питания, который имеет такой же высокочастотный потенциал, как и шина корпуса, и, соответственно, как и база транзистора VТ1.

Снимаемое с резонансного контура напряжение через емкостной делитель, образованный конденсаторами С3 и С4, подается во входную цепь активного элемента, а именно на эмиттер транзистора VТ1, в результате чего каскад оказывается охваченным положительной обратной связью. Величина указанного напряжения, и, соответственно глубина обратной связи, определяется соотношением величин емкостей конденсаторов С3 и С4.

В малогабаритных транзисторных радиопередающих устройствах широкое распространение получили более сложные схемотехнические решения LC-генераторов с емкостным делителем. Принципиальная схема одного из вариантов такого ВЧ-генератора, который может формировать колебания на частотах ЧМ– и FM-диапазонов, приведена на рис. 3. 8.

Рис. 3.8. Принципиальная схема LC-генератора с усовершенствованным емкостным делителем

В данном случае транзистор VТ1 по постоянному току включен также по схеме с общим эмиттером. Как и в рассмотренной ранее схеме, положение рабочей точки транзистора определяется величинами и соотношением сопротивлений делителя, в состав которого входят резисторы R1 и R2. Эти же резисторы совместно с резистором R3 образуют схему стабилизации положения рабочей точки. По переменному току транзистор VТ1 включен по схеме с общей базой, поскольку по высокой частоте его база заземлена через конденсатор С1.

Высокочастотные колебания возникают в резонансном контуре, включенном по переменному току между коллектором и базой транзистора. Резонансный контур образован конденсаторами С2, С3, С4, С5 и катушкой L1, включен в коллекторную цепь транзистора VТ1. Снимаемое с емкостного делителя напряжение ОС подается во входную цепь активного элемента, а именно на эмиттер транзистора VТ1, в результате чего каскад оказывается охваченным положительной обратной связью.

В рассмотренных выше схемотехнических решениях трехточечных LC-генераторов транзистор активного элемента по переменному току включен по схеме с общей базой. Однако при разработке миниатюрных транзисторных радиопередатчиков и радиомикрофонов широко используются схемы, в которых транзистор активного элемента по переменному току включен по схеме с общим коллектором.

В активном элементе высокочастотного генератора, выполненном на транзисторе, включенном по схеме с общим коллектором, нагрузка подключена в цепь эмиттера транзистора, а выходное напряжение снимается с эмиттера по отношению к шине корпуса. Входное сопротивление такого каскада, часто называемого эмиттерным повторителем, в десятки раз выше, чем у каскада с общим эмиттером, а выходное сопротивление, наоборот, сравнительно мало. Помимо этого коэффициент усиления по току у эмиттерного повторителя почти такой же, как и у каскада по схеме с общим эмиттером. Однако коэффициент усиления по напряжению близок к единице, причем всегда меньше ее. Необходимо отметить, что в схеме с общим коллектором отсутствует фазовый сдвиг между входным и выходным сигналами.

Расчеты показывают, что практическая реализация LC-генератора по схеме емкостной трехточки при включении транзистора по переменному току по схеме с общим коллектором представляет определенные трудности вследствие сравнительно малой индуктивности катушки резонансного контура (до единиц нГн). Поэтому при разработке ВЧ-генераторов малогабаритных транзисторных радиопередающих устройств часто используется схемотехническое решение, основанное на замене катушки с малой индуктивностью последовательно включенными конденсатором и катушкой индуктивности. При этом на рабочей частоте комплексное сопротивление этого последовательного колебательного контура должно быть таким же, как и у катушки в классической схеме трехточки. Впервые использовать последовательный колебательный контур в LC-генераторе по схеме емкостной трехточки предложил в 1948 году американский изобретатель Джеймс Клапп (James Clapp), поэтому часто такую схему называют схемой Клаппа. Отличительной особенностью LC-генераторов, выполненных по схеме Клаппа, является сравнительно высокая стабильность частоты.

Принципиальная схема одного из вариантов LC-генератора, выполненного по схеме Клаппа на биполярном транзисторе, включенном по переменному току по схеме с общим коллектором, приведена на рис. 3.9.

Рис. 3.9. Принципиальная схема LC-генератора по схеме Клаппа

По постоянному току транзистор VТ1 в данной схеме включен по схеме с общим эмиттером. При этом положение рабочей точки транзистора определяется величинами и соотношением сопротивлений делителя, в состав которого входят резисторы R1 и R2. Эти же резисторы совместно с резистором R3 образуют мостовую схему стабилизации положения рабочей точки. По переменному току транзистор VТ1 включен по схеме с общим коллектором, поскольку по высокой частоте его коллектор заземлен через шунтирующий конденсатор С5.

Последовательный колебательный контур в данной схеме образован катушкой L1 и конденсатором С2. Параллельно этому контуру включены конденсаторы С3 и С4, образующие емкостной делитель. Коэффициент передачи цепи обратной связи или глубина обратной связи зависит как от величин емкостей указанных конденсаторов, так и от соотношения этих значений. Таким образом, селективный элемент включен между эмиттером (выход активного элемента) и базой (вход активного элемента) транзистора VТ1. Формируемый генератором сигнал синусоидальной формы снимается с эмиттера транзистора.

На частоте резонанса через последовательный контур протекает наибольший ток (ток резонанса). Если емкость конденсаторов С3 и С4 будет велика, то их реактивное сопротивление будет сравнительно мало. В результате падение напряжения на них, инициированное протекающим через эти конденсаторы током резонанса, также будет мало. В этом случае связь активного элемента с резонансным контуром минимальна, поскольку по высокой частоте цепочка конденсаторов С3 и С4 представляет собой практически короткозамкнутую цепь.

При уменьшении величин емкостей конденсаторов С3 и С4 падение напряжения на них возрастает, соответственно увеличивается связь между активным элементом и резонансным контуром. При определенном значении реактивного сопротивления конденсаторов связь между эмиттером транзистора VТ1 и его базой станет достаточной для того, чтобы каскад начал работать в режиме генерации высокочастотных колебаний.

Как уже отмечалось, в рассматриваемом генераторе транзистор VТ1 по переменному току включен по схеме с общим коллектором, для которой характерны большое входное и малое выходное сопротивления. Из схемы видно, что величина входного сопротивления каскада между резонансным контуром и цепью базы транзистора VТ1 определяется величиной емкости конденсатора С3. Величина выходного сопротивления между цепью эмиттера транзистора VТ1 и резонансным контуром, в свою очередь, определяется величиной емкости конденсатора С4.

Параметры данного генератора зависят не только от величин емкостей конденсаторов С3 и С4, но и от соотношения этих величин. Срыв генерации весьма вероятен при слишком большой емкости конденсатора С3, однако при ее уменьшении режим генерации восстанавливается. Поэтому в данной схеме для достижения стабильности работы в режиме генерации значениям емкостей конденсаторов С3 и С4 следует уделить особое внимание. На практике в радиолюбительских условиях величины емкостей конденсаторов С1 и С2, а также их соотношение рекомендуется подбирать экспериментально. Не следует забывать о том, что при замене резистора R3 дросселем (с целью снижения величины питающего напряжения) емкость конденсатора С4 следует увеличить так, чтобы уменьшить связь между цепью эмиттера транзистора VТ1 и резонансным контуром.

Естественно, стабильная работа генератора обеспечивается соответствующим режимом работы, определяемым правильным выбором положения рабочей точки транзистора активного элемента. Обычно для ее стабилизации используется мостовая схема, которую в данном случае образуют резисторы R1, R2 и R3.

В некоторых случаях между резонансным контуром и базой транзистора VТ1 включается конденсатор С1 сравнительно большой емкости. Малое реактивное сопротивление этого конденсатора не влияет на частоту генерации. В то же время применение этого конденсатора обеспечивает отделение базы транзистора VТ1 от резонансного контура по постоянному току. В результате возможное короткое замыкание между обкладками конденсатора С2 не влияет на положение рабочей точки транзистора.

В рассматриваемой схеме значение резонансной частоты генератора определяется не только параметрами элементов, входящих в состав резонансного контура, но и параметрами реактивного сопротивления подключаемой к резонансному контуру нагрузки. В данном случае речь идет о транзисторе VТ1 и цепях его обвязки. Поэтому желательно добиваться минимального влияния цепей обратной связи на контур, а также выбирать транзистор с соответствующими параметрами.

Естественно, чем меньше глубина обратной связи, тем меньше влияние нагрузки на резонансный контур. Поэтому в процессе налаживания параметры элементов цепи обратной связи, определяющие коэффициент передачи цепи ПОС, следует выбирать так, чтобы при возможно минимальной глубине обратной связи генерация была устойчивой, в том числе и при неблагоприятных условиях работы транзистора. На практике величины емкостей конденсаторов С3 и С4 выбирают как можно большими, а емкость конденсатора С2 – как можно меньшей, то есть минимально необходимой для возникновения колебаний.

При перестройке резонансного контура с целью изменения рабочей частоты генератора изменяется и коэффициент передачи цепи обратной связи, зависящий от параметров конденсаторов С3 и С4. Например, с возрастанием резонансной частоты глубина обратной связи уменьшается, поскольку емкостное сопротивление этих конденсаторов уменьшается. В результате уменьшается и напряжение, необходимое для поддержки соответствующего уровня глубины ОС. Поэтому главным признаком качества созданной конструкции генератора является равномерное выходное напряжение во всем диапазоне перестраиваемых частот.

При выборе коэффициента передачи цепи ПОС особое внимание также следует обратить на форму генерируемого сигнала. Слишком глубокая обратная связь приведет к искажениям синусоидальной формы выходного сигнала, что, в свою очередь, является причиной появления нежелательных гармоник. Помимо этого на форму сигнала оказывает влияние и неудачный выбор рабочей точки транзистора VТ1. Не следует забывать о том, что транзистор следует выбирать с максимальным коэффициентом усиления и граничной частотой.

Рабочая частота рассматриваемого LC-генератора по схеме Клаппа составит около 100 МГц при использовании бескаркасной катушки L1, содержащей 7 витков провода диаметром 0,8 мм, которые наматываются на оправку диаметром 10 мм. Вместо переменного конденсатора С2 рекомендуется включить подстроечный конденсатор той же емкости. При напряжении питания 10 В коллекторный ток транзистора VT1 типа KF173 составляет примерно 5 мА. При использовании других высокочастотных транзисторов рекомендуется подобрать положение рабочей точки.

На форму выходного сигнала LC-генератора, выполненного по схеме Клаппа, значительное влияние оказывает и входное сопротивление последующего каскада. Даже его малая величина воздействует на резонансный контур как дополнительное реактивное сопротивление, поскольку даже незначительное увеличение тока на выходе транзистора VT1 приводит к увеличению тока на его выходе. В результате изменяется режим работы резонансного контура, что приводит к ухудшению его добротности. Поэтому подключать, например, умножитель частоты или усилительный каскад к выходу такого генератора непосредственно, без буферного каскада, не рекомендуется.

Емкостная трехточка принцип работы

Положительная обратная связь осуществляется при помощи трансформатора. Такая связь называется трансформаторной. Первичная обмотка трансформатора вместе с конденсатором C2 образует первичный колебательный контур, определяющий частоту генерации схемы. Вторичная обмотка является катушкой обратной связи и подключается к переходу эмиттер-база транзистора.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Устройства на емкостной трехточке
• Обобщённая схема трёхточечного АГ. Ёмкостные и индуктивные трёхточки. Цепи питания АГ. К лекции 11
• Генератор Колпитца
• изучение схем принципов построения электронных генераторов гармонических колебаний
• Автогенератор типа емкостная трехточка, с дополнительной емкостью. Расчет катушки индуктивности
• LC-автогенераторы
• Генератор по схеме емкостной трёхточки – для новичков в радиоделе

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Расчет емкостной трехточки. Генератор Клаппа. УКВ FM передатчик.

Устройства на емкостной трехточке

Рис Генератор по схеме емкостной трёхточки. Индуктивность L1 — элемент обратной связи параллельной, отрицательной Колебательный контур образован всеми реактивными элементами А одно из условий возникновения колебаний.

Подробный рассказ об этом можно найти в статье Андреевской ТМ о принципах построения автогенераторов. И последнее Часто в схемах генераторов применяют кварцевый резонатор Кварцевый резонатор, как известно, имеет ёмкостный характер: пьезоэлемент находится между двумя пластинами Но взгляните на генератор с кварцевым резонатором, собранный по схеме с емкостной трёхточкой. Рис Генератор с кварцевым резонатором. На схеме кварцевый резонатор заменят индуктивность, если сравнивать генератор с предыдущим рисунком Как же так.

Оказывается, что на частоте резонанса кварца, его проводимость носит индуктивный характер Прочитав о конструкции кварцевого резонатора, о том, что он очень похож на ёмкость, мы могли бы неверно истолковать смысл емкостной трёхточки Если бы не были уверены, что для работы генератора нужна индуктивность.

В рубрике Радио-начинающим. Метки: емкостной можете название реактивных резонатор трёхточкой увидеть. Вы можете подписаться на новые комментарии к этой записи по RSS 2.

Вы можете оставить комментарий к записе. Возможность оставить trackback со своего сайта отсутствует. Имя required. Почта не публикуется required. Ключи на полевых транзисторах в схемах на микроконтроллере Основные идеи, лежащие в основе резонансного режима работы 7. Генераторы высокого напряжения с емкостными накопителями энергии 7. Триггер бистабильный мультивибратор 6.

Применение микросхемы КРВИ1 5. Импульсные источники питания теория 7. Последовательное и параллельное включение обмоток. Введение в язык программирования Arduino 7. Микросхемы маломощного высоковольтного импульсного преобразователя серии TNY2xx 7.

В рубрике Радио-начинающим Метки: емкостной можете название реактивных резонатор трёхточкой увидеть Вы можете подписаться на новые комментарии к этой записи по RSS 2. Оставить комментарий Нажмите сюда для отмены комментария.

Имя required Почта не публикуется required Сайт. Подписаться на NauchebeNet.

Обобщённая схема трёхточечного АГ. Ёмкостные и индуктивные трёхточки. Цепи питания АГ. К лекции 11

Целью нашей сегодняшней тактической подготовки будет сопровождение целей под названием «Высокочастотные автогенераторы на LC-цепях». Содержание учений включает организованное выдвижение сил с массированными ударами и групповыми манёврами. Общее направление манёвров — расчёт частотозадающих цепей, ёмкостных делителей и режимов работы схем транзисторных LC генераторов и гетеродинов. Для начала определимся с доктриной: «Генератор гетеродин — жизненно важный орган любого передатчика или радиоприёмника. От того, насколько спектрально чисто и стабильно он работает, зависят основные параметры приёмо-передающих трактов». Обсуждаемые на этой странице генераторы, использующие комбинацию индуктивности L и ёмкости C, называемые LC-генераторами, весьма полезны при необходимости поиметь в радиолюбительском хозяйстве перестраиваемый по частоте аналоговый генератор, то есть генератор без применения цифровых и микропроцессорных излишеств.

Приведём схемы основных разновидностей LC-генераторов.

Емкостная трехточка. Схема называется «емкостная трехточка». Принцип работы – тот же. Во всех этих схемах сгенерированный сигнал можно.

Генератор Колпитца

Двухточечный LC -автогенератор с трансформаторной обратной связью. Принципиальная электрическая схема этого генератора представлена на рисунке Рисунок 11 — Принципиальная электрическая схема LC автогенератора с трансформаторной обратной связью. В этом генераторе в качестве усилительного элемента используется транзистор VT1 включенный по схеме с общим эмиттером. Нагрузкой транзистора является параллельный колебательный контур L2 C2. Этот контур используется как колебательная система, с помощью которой формируются колебания, и как избирательная цепь, от которой зависит частота и форма колебаний. Катушки индуктивности L1 и L2 образуют высокочастотный трансформатор. Кроме того катушка L1 является элементом обратной связи, с помощью которого колебания подаются на базу транзистора.

Резисторы R1 и R2 образуют делитель напряжения.

изучение схем принципов построения электронных генераторов гармонических колебаний

To browse Academia. Skip to main content. Log In Sign Up. Пояснительная записка к Н. Александр Халиветов.

Остановимся на выборе:.

Автогенератор типа емкостная трехточка, с дополнительной емкостью. Расчет катушки индуктивности

Доработка китайского радиоприемника KIPO и аналогичных. Преобразование спектра повысит эффективность солнечных батарей. LC-генератор, собранный по схеме емкостной трехточки генератор Колпитца — это именно то устройство, с которого начались мои первые шаги в мир радиоэлектроники. В этой статье рассказано о нем. На базе этого довольно простого узла можно построить, множество полезных и интересных устройств. Впрочем, давайте по порядку.

LC-автогенераторы

Методические указания: работа выполняется студентами за два часа аудиторных занятий; подготовка к работе и обработка результатов производится при самостоятельной подготовке. Колебания на выходе генератора можно получить, охватив обычный усилитель положительной обратной связью. Здесь k — средний коэффициент передачи усилителя по напряжению на частоте генерации. Так как характеристики активных элементов нелинейны, следовательно средний коэффициент передачи усилителя по напряжению k зависит от амплитуды входного напряжения. Равенство 1 показывает, что усилитель усиливает сигнал во столько раз, во сколько ослабляет его цепь обратной связи, и называется условием баланса амплитуд, равенство 2 — условием баланса фаз. При выполнении этих условий в усилителе с положительной обратной связью возникают незатухающие колебания, так как первоначальное изменение напряжения на выходе схемы, возникшее за счет случайных колебаний флуктуаций на входе усилителя, передается по цепи обратной связи снова на вход, усиливается и вызывает еще большее изменение выходного сигнала.

Назначение элементов, токи, принцип работы. Лекция 12 Принципы построения АГ. Структурная схема Обобщённая схема ёмкостной трёхточки.

Генератор по схеме емкостной трёхточки – для новичков в радиоделе

Схема транзисторного генератора с параллельным питанием и секционированной емкостью контура так называемая емкостная трехточка приведена на рис. Начальный режим транзистора в этой схеме задается делителем в цепи базы Ri, Rz, резистором RK и цепью RaC9 в эмиттере. Резистор R9 вводит в схему отрицательную обратную связь по постоянному току, стабилизируя ток транзистора при изменениях температуры.

Эти генераторы имеют сравнительно высокую стабильность частоты колебаний, устойчиво работают при значительных изменениях параметров транзисторов, обеспечивают получение колебаний, имеющих малый коэффициент гармоник. К недостаткам их относятся трудности изготовления высокостабильных температурно-независимых индуктивностей, а также высокая стоимость и громоздкость последних. Особенно это проявляется при создании автогенераторов диапазона инфранизких частот, в которых даже при применении ферромагнитных сердечников габаритные размеры, масса и стоимость получаются большими. В генераторе -типа формы выходного напряжения весьма близка к гармонической. Это обусловлено хорошими фильтрующими свойствами колебательного -контура.

Схема приведена на рисунке.

Сравнив статистику посещения сайта за два месяца ноябрь и декабрь года , в MediaTek выяснили, что число посетителей ресурса из России увеличилось в 10 раз, а из Украины? Таким образом, доля русскоговорящих разработчиков с аккаунтами на labs. Амбициозная цель компании MediaTek — сформировать сообщество разработчиков гаджетов из специалистов по всему миру и помочь им реализовать свои идеи в готовые прототипы. Уже сейчас для этого есть все возможности, от мини-сообществ, в которых можно посмотреть чужие проекты до прямых контактов с настоящими производителями электроники. Начать проектировать гаджеты может любой талантливый разработчик — порог входа очень низкий. Компания Компэл, приглашает вас принять участие в семинаре и тренинге? Светодиод — это диод который излучает свет.

Правила форума. RU :: Правила :: Голосовой чат :: eHam. Страница 1 из 7 1 2 3 4 5 6 7 Последняя К странице: Показано с 1 по 15 из Добавить тему форума в del.

Конденсаторный трехточечный генератор lc _ Расчет частоты конденсаторного трехточечного lc колебания

Конденсаторный трехточечный генератор -возбужденный осциллятор. Последовательный конденсатор, петля индуктора и усилитель с положительной обратной связью названы так потому, что три конечные точки двух последовательных конденсаторов колебательного контура соответственно соединены с тремя штырями колебательной трубки.

Преимущества и недостатки

Преимуществом этой схемы является хорошая форма выходного сигнала и частота колебаний может превышать 100 МГц. Недостатком является то, что неудобно настраивать СС1 и СС2 одновременно при настройке частоты. Подходит для стационарных генераторов.

Надежный и практичный беспроводной микрофон: Схема усилителя, состоящая из BG1, усиливает слабый звуковой сигнал, обнаруженный небольшим конденсаторным микрофоном, и достигает определенной амплитуды, а затем посылает его на конденсаторный трехточечный генератор, состоящий из BG2, чтобы модулировать несущий сигнал, генерируемый BG2. И, наконец, выход из антенны. В схеме используется технология регулирования напряжения на диодах, чтобы сделать работу схемы более стабильной. Схема следующая:

Выбор компонентов

В BG1 используется эквивалентный силовой транзистор 2SC9014. BG2 выбирает 2SC9018 и другие высокочастотные и мощные триоды, для которых требуется β≥100. В микрофоне используются миниатюрные ультратонкие конденсаторные микрофоны. L1 состоит из 8 витков высокопрочного эмалированного провода диаметром 51 мм на сердечнике шариковой ручки, а параллельный резонанс с C4 составляет около 100 МГц.

Цепь емкостного трехточечного LC-генератора

Цепь емкостного трехточечного LC-генератора также называют схемой генератора Колпитца. Он аналогичен индуктивному трехточечному колебательному контуру LC, за исключением того, что емкостной элемент и индуктивный элемент поменяны местами. Как показано на рисунке 1.

Рис. 1 Конденсаторный трехточечный LC-генератор

При условии достаточно высокой добротности LC-резонансного контура частота колебаний контура составляет частота колебаний может быть увеличена, обычно достигая 100 МГц и более. Поскольку импеданс C2 по отношению к высшим гармоникам мал, составляющие высших гармоник в напряжении обратной связи меньше, и, таким образом, форма колебательного сигнала лучше. Недостаток схемы в том, что регулировка частоты неудобна. Это связано с тем, что когда емкость регулируется для изменения частоты (даже если C1 и C2 являются переменными конденсаторами с двойным соединением), C1 и C2 также трудно масштабировать, что вызывает нестабильность работы схемы. Следовательно, схема подходит только для генерации колебаний фиксированной частоты. 9Рисунок 2. Трехточечный колебательный контур на интегральных схемах Метод анализа такой же, как и у индукторного трехточечного LC-генератора. Когда положительная и отрицательная обратная связь оценивается методом мгновенной полярности, выходное напряжение триода или операционного усилителя будет распределяться по параллельной цепи LC. Конденсаторная ветвь составлена ​​из последовательно соединенных С1 и С2, причем напряжение на конденсаторе обратно пропорционально емкости конденсатора, а в трехточечном колебательном контуре дросселя пропорционально индуктивности.

Напряжение обратной связи колебательного контура рисунка 1 снимается с конденсатора С2, то есть напряжение С2 на землю. Если напряжения обратной связи недостаточно, емкость следует соответствующим образом уменьшить. Частота колебаний Частота колебаний схемы на рисунке 1 составляет:

Конденсаторный трехточечный LC-генератор _ Конденсаторный трехточечный LC-генератор экспериментальное руководство

Во-первых, подготовка к эксперименту

1. Знания, которыми необходимо обладать при выполнении этого эксперимента:

1) Трехточечный LC-генератор 

2) Схема Сайла и Клапа

3) Влияние напряжения питания, емкости связи, коэффициент обратной связи и эквивалентное значение добротности при работе генератора

2. Прибор, использованный в этом эксперименте:

1) Модуль генератора LC

2) Осциллограф с двойной трассировкой

3) Мультиметр

Во-вторых, цель эксперимента

1. Знакомый с электронными компонентами и высокочастотной системой эксперимента с электронной схемой;

2, освоить основной принцип конденсаторной трехточечной цепи генератора LC, знакомый с ее различными компонентами;

3. Знаком с влиянием статической рабочей точки, емкости связи, коэффициента обратной связи и эквивалентного значения добротности на амплитуду и частоту колебаний генератора;

4. Знаком с влиянием изменений нагрузки на амплитуду колебаний осциллятора.

В-третьих, основной принцип экспериментальной схемы

1 Обзор

Генератор lc по существу представляет собой усилитель с положительной обратной связью, удовлетворяющий условиям генерации. Генератор lc означает, что колебательный контур состоит из элементов lc. Из эквивалентной схемы переменного тока может быть известно, что три клеммы соединены цепью колебаний lc, соответственно подключенными к трем электродам колебательной трубки, и составляют автогенератор с обратной связью, который также называется трехточечным генератором. . Если напряжение обратной связи берется с индуктора делителя напряжения, он называется генератором LC с индуктивной обратной связью или индуктивным трехточечным генератором; если напряжение обратной связи снимается с конденсатора делителя напряжения, он называется емкостным генератором lc с обратной связью или емкостным трехточечным генератором.

В нескольких основных контурах высокочастотных колебаний LC-генератор с емкостной обратной связью имеет лучшую форму волны колебаний и стабильность, а форма схемы проста и подходит для работы в полосе более высоких частот, особенно ветвь обратной связи, образованная распределенной емкостью между транзисторы. Частота колебаний может достигать нескольких сотен МГц до ГГц.

2, начальное состояние генератора lc

Способность генератора колебаться зависит в основном от двух основных условий автоколебаний колебательного контура, а именно: условия баланса амплитуды при запуске и условия баланса фаз.

3, стабильность частоты LC-генератора

Стабильность частоты означает: относительную степень изменения частоты колебаний в течение определенного времени или определенного диапазона температуры, напряжения и т. д., обычно выражаемую как Δf0/f0 (f0 равно выбранной тестовой частоты; Δf0 — погрешность частоты колебаний, Δf0=f02-f01; f02 и f01 — f0 в разные моменты времени, и чем меньше относительное изменение частоты, тем выше стабильность частоты колебаний. Компоненты колебательного контура являются основными факторами, определяющими частоту, чтобы улучшить стабильность частоты, необходимо улучшить стандарт колебательного контура.В дополнение к высокой стабильности и высокой емкости и индуктивности цепи добротности, колебательная трубка может быть частично использован. Доступ к уменьшению влияния межэлектродной емкости и распределенной емкости на колебательный контур, а также температурный ком Возможна также компенсация отрицательной составляющей температурного коэффициента.

4, регулировка LC-генератора и выбор параметров

Взяв в качестве примера трехточечный колебательный контур с улучшенным конденсатором (схема Силлера), эквивалентная схема переменного тока показана на рис. 2-1.

(1) Регулировка статической рабочей точки

Разумный выбор статической рабочей точки колебательной трубки оказывает определенное влияние на стабильность работы генератора и качество сигнала. Цепь смещения обычно использует схему деления напряжения.

Когда генератор стабилен, колебательная лампа работает в нелинейном состоянии, обычно полагаясь на нелинейность самого транзистора для достижения стабильной амплитуды. Если транзистор выбора входит в область насыщения для достижения стабилизации амплитуды, эквивалентное значение добротности колебательного контура будет снижено, форма выходного сигнала ухудшится, а стабильность частоты будет снижена. Следовательно, рабочая точка покоя всегда находится вдали от области насыщения в маломощном генераторе, близко к области отсечки.

(2) Расчет частоты колебаний f

Где CT – значение ряда C1, C2 и C3, поскольку C1(300p)》》C3(75p), C2(1000P)》C3(75p) , CT≈C3, поэтому частота колебаний в основном от L, C и C3.

(3) Выбор коэффициента обратной связи F

Коэффициент обратной связи F не должен быть слишком большим или слишком маленьким. Общие эмпирические данные F≈0,1～0,5, этот эксперимент занимает

5, схема генератора Клаппо и Силе

На рис. 2-2 показан трехточечный колебательный контур с последовательно модифицированными конденсаторами, колебательный контур с хлопковым клапаном. На рис. 2-3 показан параллельный усовершенствованный конденсаторный трехточечный колебательный контур, схема генератора Силе.

6. Экспериментальная схема емкостного трехточечного LC-генератора

Экспериментальная схема емкостного трехточечного LC-генератора показана на рис. 2-4. На рисунке, когда 3K05 попадает в положение «S» (слева), это модифицированная схема колебаний хлопушки. Когда он попадает в положение «P» (справа), это модифицированная схема генератора Sile. 3К01, 3К02, 3К03, 3К04 изменения емкости контура управления. Настройка 3W01 изменяет напряжение питания транзистора генератора. 3Q02 — эмиттерный повторитель. 3TP02 — точка измерения выходного сигнала, а 3TP01 — точка измерения постоянного напряжения генератора. 3W02 используется для изменения выходной амплитуды.

В-четвертых, экспериментальное содержание

1. Наблюдайте форму выходного сигнала генератора с помощью осциллографа, измерьте размах напряжения генератора VP-P и измерьте частоту колебаний частотомером.

2. Измерить амплитудно-частотную характеристику генератора.

3. Измерьте влияние изменения напряжения питания на частоту генератора.

В-пятых, экспериментальные шаги

1. Подготовка к эксперименту

Вставьте модуль генератора LC и нажмите переключатель 3K1, чтобы включить питание и начать эксперимент.

2. Измерение АЧХ колебательного контура Силера

Осциллограф подключается к 3TP02, а частотомер — к выходному порту генератора 3P01. Потенциометр 3W02 поворачивается против часовой стрелки, чтобы максимизировать мощность. Переключатель 3К05 повернут вправо, колебательный контур представляет собой контур Силе. 3K01, 3K02, 3K03 и 3K04 управляют ли 3C06 (10P), 3C07 (50P), 3C08 (100P) и 3C09.(200P) подключены к цепи. Переключатель включен и включен, чтобы быть выключенным. Различные комбинации четырех переключателей могут управлять изменением емкости. Например, набраны 3K01 и 3K02, а емкость цепи доступа 10P+50P=60P. Частота колебаний и выходное напряжение (размах VP-P), соответствующие емкости, были измерены в соответствии с изменением емкости в Таблице 3-1, а результаты измерений показаны в Таблице 2-1 (A).

Примечание. Если генератор остановлен и в процессе переключения нет выходного сигнала, отрегулируйте 3W01, чтобы восстановить колебание. 3. Измерение амплитудно-частотной характеристики колебательного контура хлопка

Повернуть переключатель 3К05 влево и колебательный контур преобразовать в хлопковый контур. В соответствии с вышеуказанным методом были измерены частота колебаний и выходное напряжение, и результаты измерений представлены в Таблице 2-1 (В).

4, измерение влияния изменения напряжения питания на частоту генератора

Переведите 3K05 в левое (S) и правое (P) положения соответственно, измените напряжение питания EC и измерьте частоту колебаний под разными ЭК. Результаты измерений заносятся в Таблицу 3-2.

Способ следующий: частотомер подключается к выходу генератора 3P01, а потенциометр 3W02 настраивается до упора, а выбранный контурный конденсатор 50P. То есть 3K02 прозванивается. Используйте файл напряжения постоянного тока мультиметра для измерения напряжения в точке измерения 3TP01, отрегулируйте потенциометр 3W01 в соответствии со значением напряжения Ec, указанным в таблице 3-2, и измерьте частоту, соответствующую напряжению.