18.1.2. ГЕНЕРАТОР С ТРАНСФОРМАТОРНОЙ СВЯЗЬЮ (СХЕМА МАЙССНЕРА)
Особенностью генератора по схеме Майсснера является то, что обратная связь осудцествляется при помощи
трансформатора, первичная обмотка которого вместе с конденсатором образует колебательный контур, определяющий частоту генерации схемы. На рис. 18.3-18.5 представлены три разновидности генераторов с включением транзистора по схеме с общим эмиттером. Усиленное входное напряжение при резонансной частоте
имеет на коллекторе транзистора максимальную амплитуду и фазовый сдвиг 180°. Часть этого напряжения снимается со вторичной обмотки в качестве напряжения обратной связи. Для выполнения условия баланса фаз трансформатор должен осуществить поворот фазы сигнала на 180°.
Рис. 18.3. Установка рабочей точки транзистора путем задания определенного тока базы.
Рис. 18.4. Установка рабочей точки транзистора с помощью отрицательной обратной связи по току.
Рис. 18.5. Отрицательная обратная связь по току при отрицательном напряжении питания.
Если первичная и вторичная обмотки трансформатора имеют одно направление намотки, то для инвертирования фазы необходимо вторичную обмотку включить встречно по отношению к первичной, т. е. конец вторичной обмотки, напряжение на котором синфазно с коллекторным напряжением, следует заземлить по переменному току. Точки около обозначений обмоток трансформатора на схеме указывают на выводы обмоток с синфазным напряжением. Коэффициент трансформации выбирают таким, чтобы на резонансной частоте коэффициент петлевого усиления схемы к А был существенно больше единицы. Благодаря этому сразу же после включения питания возбуждаются колебания, амплитуда которых экспоненциально нарастает до тех пор, пока каскад не станет перегружаться. Из-за перегрузки усредненный коэффициент усиления транзисторного каскада начнет снижаться до тех пор, пока величина
не станет равной единице. При этом амплитуда колебаний установится постоянной. Следует различать два вида Перегрузки схемы: по входу и по выходу. Перегрузка по выходу наступает тогда, когда открывается переход коллектор-база транзистора. В схемах на рис. 18.3 и 18.5 она наступает тогда, когда потенциал коллектора транзистора становится отрицательным. Максимальная амплитуда колебаний при этом составляет
Максимальное напряжение на коллекторе транзистора, таким образом, будет
На это следует обращать внимание при выборе транзистора. В схеме на рис. 18.4 максимальная амплитуда колебаний меньше, чем
на величину напряжения стабилизации стабилитрона
При большой глубине обратной связи может наступить перегрузка схемы по входу. Она возникает из-за того, что большие входные сигналы начинают детектироваться эмиттерным переходом транзистора. Конденсатор С, начинает заряжаться, и транзистор вследствие этого открывается только положительной полуволной входного напряжения.
В схеме на рис. 18.3 конденсатор С, даже при малой амплитуде колебаний быстро зарядится до такого отрицательного напряжения, при котором транзистор
запрется и произойдет срыв генерации. Генератор возбудится только тогда, когда потенциал базы с относительно большой постоянной времени цепи
вновь возрастет до
На конденсаторе
при этом будет формироваться пилообразное напряжение. Такая схема называется генератором с самогашением или блокинг-генератором. Ранее она часто использовалась для получения пилообразного напряжения.
Чтобы избежать явления самогашения генератора, необходимо прежде всего уменьшить входную перегрузку схемы путем соответствующего выбора коэффициента трансформации. Кроме того, цепь постоянного базового смещения следует делать по возможности более низкоомной [18.1]. В схеме на рис. 18.3 это не представляется возможным, так как возникает недопустимо большой базовый ток, поэтому задание рабочей точки транзистора целесообразно выполнять с помощью обратной связи по току, как это сделано, например, в схемах на рис. 18.4 и 18.5.