Автогенератор

(19) (И) А 1 51)5 Н 03 В 5/00 САНИЕ ИЗОБРЕТЕ ГОсудАРстВенный номитетПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Рязанский радиотехнический иститут(56) Патент США Р 4216443,кл. 331-115, опублик. 1980,Техника средств связи, сер, Тр1977, вып, 2, с. 70, рис. 3,(54) АВТОГЕНЕРАТОР (57) Изобретение относится к радиотехнике, Цель изобретения - повышени уровня и стабильности выходной мощности при изменении параметров внешней нагрузки. Автогенератор содержит транзисторы 1 и 2, конденсаторы 3-7,,катушки 8-10 индуктивности и источ 2ник 11 питания, Увеличение выходной мощности достигается тем, что в авто- генераторе обеспечивается согласова" ние входной цепи активного прибора с источником возбуждающего сигнала. При этом создаются условия эффективного. возбуждения составного транзистора, состоящего из транзистора 1 и введенного транзистора 2. Это обеспечиваетусловия генерации колебаний с большим уровнем выходной мощности, когда транзисторы 1 и 2 развивают свои полные номинальные мощности и отдают их в колебательную систему. Т.к, автогенератор является адаптивным устр-вом по отношению к изменению реактивной составляющей сопротивления внешней нагрузки, он имеет меньшую чувствительность уровня выходной мощности к таким изменениям, 1 ил.Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве мощного источника электрических колебаний,Цель изобретения - повышение уров 5ня и стабильности выходной мощностипри изменении параметров внешней нагрузкии.На чертеже приведена структурнаяэлектрическая схема автогенератора.Автогенератор содержит первый 1и второй 2 транзисторы, первый 3, вто.рой 4, третий 5, четвертый й и пятый7 конденсаторы, первук 8, вторую 9и третью 10 катушки индуктивности иисточник 11 питания,Лвтогенератор работает следующимобразом.При включении источника 1 питанияна электродах составного транзистора,образованного соединением первого 1и второго 2 транзисторов, появляетсянапряжение питания и напряжениесмещения, Напряжение смещения выбирается отпирающим, благодаря чемупроисходит мягкое самовозбуждение автогенератора. Составной транзисторначинает усиливать флуктуационныеколебания, присутствующие на базе втоОрого транзистора 2 после чего усиленные колебания через цепь положительной обратной связи, образованнуювторой катушкой ипдуктивности 9, третьим 5, четвертыми 6 и пятым 7 конденсаторами, и осуществляющую фильтрацию этих колебаний, поступаютвновь в цепь базы второго транзистора 2, Амплитуда колебаний в автогенераторе начинает возрастать. Процесснарастания амплитуды заканчиваетсяустановлением стационарного режима снеизменной устанавливающейся амплитудой колебаний.Возрастание запирающего смещенияна втором выходе источника 1, питания,вызванное ростом постоянной составляющей базового тока второго транзистора 2, постепенно с ростом амплитудыколебаний переводит второй транзистор502 в наиболее выгодный режим работы сотсечкой тока. Первый транзистор 1работает в режиме с отсечкой тока постоянно, что обеспечивается благодарявключению между его базой и эмиттером третьей катушки индуктивности 1055(это блокировочный дроссель), создающей р ежим работы первого транзист ора1 с нулевым смещением. В цепь положительной обратной связи (ПОС) ответвляется лишь небольшаядоля Рв. от общей мощности Р, и генерируемой составным транзистором, необходимая для его возбуждения. Основная же и наибольшая доля Р отвыхмощности Р поступает через выходнуюсогласующую цепь, образованную первым 3 и вторым 4 конденсаторами ипервой катушкой индуктивности 8 ивыполняющую также функцию выходногофильтра, на выход автогенератора, адалее - во внешнюю нагрузку,Указанное распределение мощностейРв и Р обеспечивается определеннымвыбором входного сопротивления цепиПОС К и и входного сопротивленияК выходной согласующей цепи (цепьПОС трансформирует Е вх в К а выходная согласующая цепь трансформируетсопротивление нагрузки автогенератораКв сопротивление Кц),Ксц=: П /2 Рь хгде Б 2, - амплитуда первой гармоникинапряжения на выходном электроде составного транзистора, т.е. в точке соединения коллекторов первого 1 и второго 2 транзисторов,Цепь ПОС и входная согласующая цепь подключены своими входными зажимами к выходному электроду составного транзистора параллельно, поэтому параллельное соединение их входных сопротивлений Ки К цает общее сопротивление К, равное критическому сопротивлению (что нужно для работы составного транзистора в оптимальном критическом режиме), на которое нагружается составной транзистор по своему выходному электроду.Схемно цепь ПОС составлена следующим образом.Первым Г в звен, считая от базы второго транзистора 2, включена В- цепь - цепь с отрицательным фазовым сдвигом. В-цепь является фильтром нижних частот, поэтому для придания цепи ПОС выраженных избирательных свойств (как частотозалающей цепи) к В-цепи подключается Л-цепь - фильтр верхних частот. Однако Л-цепь создает фазовый сдвиг положительного зна5 15382 ка, а следовательно, компенсирует необходимый отрицательный фазовъй сдвиг, вносимый В"цепью. Поэтому к А-цепи добавляется еще одна цепь с отрицательным фазовым сдвигом, т,е. еще5 одна В-цепь. Такая структура цепи ПОС способна обеспечить полное фазирование автогенератора и дополнительного подключения Г-звеньев не требуетсяОПоложительный эффект в автогенераторе в виде увеличения выходной мощности достигается благодаря тому, что в нем обеспечивается согласование входной цепи активного приборас источником возбуждающего сигнала. При этом создаются условия наиболее эффективного возбудения составного транзистора, а следовательно условия генерации им колебаний с большим уровнем 2 О выходной мощности, когда первый 1 и второй 2 транзисторы развивают свои полные номинальные мощности и отдают их в колебательную систему. Цепь ПОС; нагруженная на 2 , создает в схеме 25 автогенератора фазовый сдвиг 1 г , при котором достигается полное фазнрование. Составной транзистор оказывается по своему выходному электроду нагруженным на чисто активное сопротив О ление ,т.е. колебательная система, сос- . тоящая из цепи ПОС и выходной согласующей цепи, оказьвается настроенной в резонанс),а значит отдача мощности в нагрузку максимальная.Ослабление влияния на уровень выходной мощности изменений реактивной составляющей сопротивления внешней нагрузки обусловлено следующими факторами. 40При изменении реактивной составляющей сопротивления нагрузки, через выходную согласующую цепь вносится определенная реактивность, что вызывает нарушение фазовых соотношений в его схеме (нарушается полное фазирование) и способствует снижению выходной мощности. Однако внесение в автогенератор определенной реактивности приводит к изменению частоты генерируемых колебаний, вследствие чего изменяется активная Ки реактивная Хсоставляющие входного сопротивления составного транзистора (у составного транзистора более резкая зависимость К и Х от частоты, чем у одиночного транзистора). При изменении Кь и Хизменяется и фазовый сдвиг в цепи ПОС Цо а также вели 14 6чина входного сопротивления самой цепи ПОС, поскольку она нагружена на 2. Характер этих иэменегцй таков, что они способствуют восстановлению в автогенераторе полного фазирования и увеличению мощности, передаваемой по цепи ПОС для возбуждения составного транзистора, за счет чего уровень выходной мощности вновь достигает своего первоначального значения.Автогенератор является адаптивным устройством по отношению к изменению реактивной составляющей .сопротивления внешней нагрузки, что и определяет гораздо меньшую чувствительность уровня его выходной мощности к таким изменениям, а следовательно, влияние последних на уровень выходной мощности ослабляется,формула изобретенияАвтогенератор, содержащий первый транзистор, между коллектором и эмиттером котброго включены последовательно соединенные первый конденсатор, первая катушка индуктнвности и второй конденсатор, третий конденсатор и вторую катушку индуктивности, третью катушку индуктивности, первый и второй выводы которой подключены соответственно к базе и эмиттеру первого транзистора, четвертый и пятый конденсаторы, а также источник питания, при этом первый вывод второй катушки индуктивности соединен с первым выводом третьего конденсатора, второй вьвод которого подключен к коллектору первого транзистора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения уровня и стабильности выходной мощности при изменении параметров внешней нагрузки, введен второй транзистор, коллектор и эмиттер которого подключен соответственно к коллектору и базе первого транзистора, при этом четвертьп конденсатор включен между вторым выводом первого конденсатора и общей шиной, пятьк конденсатор - между первым выводом третьего конденсатора и общей шиной, второй вывод второй катушки индуктивности подключен к базе второго транзистора, первый и второй выходы источника питания подключены соответственно к коллектору и базе второго транзистора, эмиттер первого транзистора подключен к. общей шине.