Схемы автогенераторов

1.Одноконтурные АГ

Для этой схемы К_ос = – = .

В стационарном режиме _Конт = – _аэ , и частота определяется из уравнения Х₁ +Х₂+Х₃ =0.

Для возбуждения необходимо выполнение следующих условий:

Х₁ *Х₂ >0, Х₁ *Х₃<0, /Х2/</Х3/.

При этом возможны следующие два варианта схем:

Это емкостная трёхточка Это индуктивная трёхточка

Двухконтурные автогенераторы позволяют учесть паразитные реактивные

параметры транзистора (С_к , С_бэ , индуктивности вводов). Варианты таких схем на рис.3.

а) Схема с ОЭ б) Схема с ОК в) Схема с ОБ

Рис.3

Для схемы рис.3а настройка контуров I и II должны быть такой, чтобы их сопротивления было индуктивными; в этом случае реализуется схема индуктивной трехточки. Для схем рис.3б и 3в настройки контуров I и II должны быть такими, чтобы сопротивление контура I было индуктивным, а сопротивление контура II–емкостным; в этом случае реализуется схема АГ по емкостной трехточки. В таких схемах паразитные параметры транзистора С_кб , С_бэ , С_кэ участвуют в работе как полноправные элементы схемы; при этом конструктивно сами конденсаторы в схеме АГ могут отсутствовать.

Параметры АГ

1. Частота выходного сигнала;

2. Полоса рабочих частот ( для перестраиваемых АГ)4

3. Нестабильность частоты выходного сигнала;

4. Уровень мощности выходного сигнала;

5. Уровень собственных шумов АГ.

Параметром, определяющим качество работы АГ, является нестабильность частоты его выходного сигнала.

Виды нестабильности частоты:

– абсолютная f_і = f_i –f_средн , Гц

– относительная f = f_i / f_средн , (величина безразмерная)

– долговременная,

– кратковременная.

Причины долговременной нестабильности частоты АГ:

- малая величина добротности резонансного контура,

- нестабильность и пульсации напряжения источников питания,

-температурная нестабильность (изменение параметров всех элементов схемы при изменении окружающей температуры),

- старенне элементов автогенератора,

- вибронагрузки на элементы схемы АГ.

Причиной кратковременной нестабильности частоты АГ являются

собственные шумы его активных элементов.

Метод измерения долговременной нестабильности частоты.

1. Набирается массив результатов измерений частоты выходного сигнала

АГ за конечный интервал времени (час, сутки и т.д.): f1, f2, f3, …fi,….fn.

2. Вычисляется среднее значение частоты

fср = .

3. Определяется отклонение частоты от среднего значения:

= f1-fср,; f2=f2-fср; f3=f3-fср;….. fi=fi-fср;…… fn=fn-fср.

4. Находится среднеквадратичное отклонение частоты от среднего значения

Это и есть абсолютная долговременная нестабильность АГ за заданный

интервал времени.

Долговременная нестабильность зависит от добротности резонансного

контура в схеме АГ. Чем выше добротность Q, тем меньше нестабильность частоты АГ. В КВ диапазоне резонансные цепи выполняются в виде параллельных контуров LC, добротность которых не превышает 100…150. Поэтому достижимы значения относительной нестабильности частоты таких АГ составляют 10^-3 –10^–4 .

В дцм диапазоне волн резонансные контура выполняются в виде короткозамкнутого или разомкнутого четвертьволновых отрезков длинных линий (длина которых равна /4). Их добротность достигает несколько сотен. И как следствие, величина относительной нестабильности частоты может достигать значений 10^–4 ...10^–5 .

В СВЧ диапазоне резонансные цепи выполняются на основе высокодобротных объёмных (волноводных) резонаторов, добротность которых может достигать нескольких тысяч. Нестабильность частоты АГ с таким резонатором будет лучше, чем 10^–5 .

Для большинства современных РПДУ этого недостаточно. Типичные значения относительной долговременной нестабильности частоты современных РПДУ должны быть не хуже, чем 10^-6 … 10^–7. Поэтому большинство АГ требуют дополнительной стабилизации частоты.