Обратная связь в генераторе

[sankovski]

Обратная связь в генераторе

Доброго времени суток!
Объясните, пожалуйста, на пальцах некоторые моменты в схеме:
В трехточечной схеме с индуктивной связью с выхода транзистора на его вход подается тем большая часть энергии, чем большая часть L'K контурной катушки LK включена между базой и эмиттером. Это значит, что, перемещая точку подключения эмиттера вниз по схеме, мы усиливаем обратную связь. Однако при этом одновременно уменьшается коллекторная нагрузка: нагрузкой в этой схеме оказывается не весь контур, а только та часть его L''K, которая включена между коллектором и эмиттером (верхний по схеме конец L"K подключен к эмиттеру, нижний - к коллектору через конденсатор фильтра CФ).
1) Непонятно каким образом последовательная LC цепочка является нагрузкой... Есть же нагрузочный резистор RH...
2) Зачем нужен R'H? ведь схема и без него будет работать...

 

[sankovski]

Нашел R'H это потребитель

 

[Николай_С]

При увеличении ПОС

...одновременно уменьшается коллекторная нагрузка: нагрузкой в этой схеме оказывается не весь контур, а только та часть его L''K, которая включена между коллектором и эмиттером (верхний по схеме конец L"K подключен к эмиттеру, нижний - к коллектору через конденсатор фильтра CФ).

А про Rн в цепи коллектора забыли?
Потом, контур LкСк является параллельным. Увеличение ПОС снижает коэффициент авторансформации, что ведёт к увеличению его добротности, а значит к увеличению его сопротивления на резонансной частоте. Это, в свою очередь, ведёт к снижению нагрузки.
Что, запутались окончательно? Просто не с той стороны подошли к рассмотрению процессов, происходящих в генераторах. Их надо рассматривать аналогично усилителям с ПОС, генерация в которых возникает в момент совпадения фаз входа и выхода.

 

[Николай_С]

Для иллюстрации сказанного сделал симуляцию. (Смотреть в Хроме.)
Если перевести режим просмотра в ФЧХ, то отчетливо виден перегиб фазы с проходом через ноль в районе 20 МГц. Опять же, можно поиграться номиналами компонентов колебательного контура и усилителя. Обратите внимание, что при более точном подборе конденсатора связи между колебательным контуром и входом усилителя, можно получать значительный прирост амплитуды выходного сигнала. Однако, уменьшая связь, возбуждение генератора будет затруднено. И еще имеет значение где отбирать выходную мощность. В коллекторе транзистора ток далеко не синусоидальной формы.

 

[derba]

Можно обратиться к механическому аналогу – качелям.
Подталкивать качели, что бы их раскачать - есть смысл только по направлению движения, против движения, качели остановятся. Это называется положительная обратная связь (увеличивает амплитуду) ПОС, и отрицательная обратная связь (уменьшает амплитуду), ООС . Зависит от времени, в одно время, когда толчек и направление движения качель совпадают, толчек ПОС, в другое, когда качели движутся против толчка, такой же толчек окажется ООС. В электронике это называется фаза импульса.
Ну, а глубина отрицательной связи, это сила толчка.

При слабом толчке качели не раскачать, трение в подшипниках не дадут, а при сильном, частота колебаний может оказаться больше, чем частота свободных колебаний. В качелях это мало заметно, но в электроннике явно выражено. Когда колебания не во возникают ПОС - меньше единицы (потери больше, чем надо энергии на колебание), а когда частота колебаний резко растет, то ПОС >>1.

 

[sankovski]

Что, запутались окончательно? Просто не с той стороны подошли к рассмотрению процессов, происходящих в генераторах. Их надо рассматривать аналогично усилителям с ПОС, генерация в которых возникает в момент совпадения фаз входа и выхода.

Да, вообще почти ничего не понятно. Я начал изучать электронику почти с нуля, читаю только 2 книжку "Электроника шаг за шагом" Свореня. В том, что не понятно из описания в книжке, пытаюсь разобраться. Не всегда получается.
Что такое ПОС, ООС понятно. Не понятно каким образом затухающие колебания в LkCk дозаряжаются через эмиттер транзистора, там ведь ток течет все время слева направо по схеме, потом через эмиттер и коллектор. Т.е. ток из контура вытекает, как он может осущесталять ПОС?
Может пока не стоит заморачиваться над этой схемой, а потом вернуться к ней, когда познания будут более глубокими?
Спасибо всем за ответы.

 

[derba]

Да, вообще почти ничего не понятно. Я начал изучать электронику почти с нуля, читаю только 2 книжку "Электроника шаг за шагом".

Да ни чего сложного тут нет. Нужно понять, где ПОС.

В определенный момент колебаний в точке А максимальное положительное (открывающее) напряжение. Транзистор работает, как эмиттерный повторитель, т.е. напряжение с базы передается в точку В. Но, индуктивность с отводом, это же автотрансформатор, за счет этого напряжение в точке А увеличивается, и так колебание за колебаниями растет амплитуда, пока энергия импульса не сравняется с энергией потерь. И за счет этого импульса и происходит поддержка колебаний. Все, как в качелях, подталкиваем в нужный момент, добиваемся, когда потери за счет трения не уравновесят силу подталкивания.

 

[Николай_С]

Подозреваю, что мой пост вызвал некоторое (а точнее - полное) непонимание. Связано это с классическим трактованием процессов в колебательных системах, которые рассматриваются в институте (необходимы знания Высшей математики). Не пытайтесь пока понять сказанное мной, просто примите это к сведению. Для понимания пользуйтесь аналогией с качелями, приведённой Владимиром. Рано или поздно при более детальном рассмотрении генераторов (осцилляторов) Вы всё равно уткнётесь в вопросы, которые с помощью этой аналогии не объясняются, вот тогда и вспомните про мои слова.

P.s. На будущее: задавая такие сложные вопросы, всегда сообщайте о вашем текущем уровне знаний. От этого будут зависеть ответы.

 

[sankovski]

В определенный момент колебаний в точке А максимальное положительное (открывающее) напряжение. Транзистор работает, как эмиттерный повторитель, т.е. напряжение с базы передается в точку В. Но, индуктивность с отводом, это же автотрансформатор, за счет этого напряжение в точке А увеличивается, и так колебание за колебаниями растет амплитуда, пока энергия импульса не сравняется с энергией потерь. И за счет этого импульса и происходит поддержка колебаний. Все, как в качелях, подталкиваем в нужный момент, добиваемся, когда потери за счет трения не уравновесят силу подталкивания.

Понял. Спасибо

P.s. На будущее: задавая такие сложные вопросы, всегда сообщайте о вашем текущем уровне знаний. От этого будут зависеть ответы.

Учту. Спасибо

 

[sankovski]

В определенный момент колебаний в точке А максимальное положительное (открывающее) напряжение.

Подождите, подождите, а разве положительное напряжение на базе не запирает pnp транзистор? Он же отрицательным открывается. Т.е. получается усилитель инвертирует сигнал на 180 град.

 

[derba]

Действительно, как то не обратил внимание на то, то тут PNP транзистор.
Я как то привык к NPN транзисторам, посему все мои рассуждения касаются их.

 

[Николай_С]

Т.е. получается усилитель инвертирует сигнал на 180 град.

О! Уже началось.
Теперь читаем мой пост на счет фаз. Это основополагающая вещь, во всех осцилляторах работает абсолютно одинаково. На частоте генерации фаза входа и выхода должна быть равна нулю (совпадать).
И действительно, после детального анализа получается, что никакой инверсии фазы тут нет. Эмиттерный повторитель, а именно он лежит в основе данной схемы (Rн можно не считать, схема без него работает даже лучше), сигнал не инвертирует. Напряжение на коллекторе равно напряжению питания, а на эмиттере повторяет (потому и повторитель) напряжение на базе за минусом падения напряжения на p-n-переходе база-эмиттер.
Ещё раз напоминаю, что отбор мощности с Rн сделан исключительно для повышения нагрузочной способности и уменьшения влияния последующих каскадов. Сигнал там совсем не синусоидальной формы.

P.s. От полярности питания зависит только структура применяемого транзистора (p-n-p или n-p-n), или наоборот.

 

[spimash]

Народ, можно ещё раз для матросов и старшин. В голове каша...
Вот две картинки:

Судя по прочитанному обратная связь основана на действии автотрансформатора. На отводе меняется напряжение и также, только в N раз меняется напряжение на разделительном конденсаторе базы.

Схема с общим коллектором, т.е. эмиттерным повторителем. Усиливаем только ток. Усиление идет на разгон магнитного потока в одной из частей катушки.

Вопросы:

1. Для обратной связи разгоняем катушку Lк"?

2. Не понимаю в какой момент увеличивается ток через транзистор. Понятно, что тогда, когда увеличивается ток через базу. Но на этой схеме получается как-то наоборот: когда ток течет от эмиттера к базе транзистор прикрывается. Причем по-моему прикрывается этим же током. А в обратную сторону он вообще не должен идти. Не врубаюсь.

3. Меняется ли напряжение на контурном конденсаторе со стороны источника питания? Или переменка уходит в Сф?

Спасите, помогите...:tehnari_ru_1019: