Вопросы по генератору ВЧ

[int4880053]

В генераторе режим обычно устанавливают в середину рабочей характеристики, а форму колебаний
регулируют положительной обратной связью. Чистый синус удержать при этом очень трудно так как
нет автоматической регулировки ПОС. И по этому любой генератор идет в разгон и большая амплитуда
на контуре заходит в режим ограничения(отсечки). Такое явление не только в генераторах ВЧ.
В генераторах НЧ (с мостом вина например на ОУ) то же самое и по этому добавляют стабилизацию ПОС.
В УКВ это не сильно критично так как уже 2я гармоника достаточно высока и легко отфильтровывается. По этой же причине в радиоприемниках наблюдается прием на гармониках гетеродина.
В бытовой аппаратуре применяют обычные генераторы так как нужно обеспечить дешевую стоимость.
Генераторы со стабилизацией применяют только в приборах и дорогих устройствах.
Так например в радиоприемнике в качестве гетеродина необходимо не только стабилизировать форму сигнала но и стабилизировать его амплитуду потому что смесители (если они не прямоугольником)
оптимально работают только с одним значением напряжения. Если оно выше требуемого или ниже то параметры (коэффициент преобразования ) становится хуже.
Есть еще один способ получить чистый сигнал-значительно снижать напряжения питания.
В этом случае регулировкой ПОС (соотношение номиналов емкостного делителя напряжения)
можно получить чистый синус так как в этом случае есть достаточный участок удержания.
Но при этом придется добавлять усилитель что по любому обязательно так как при этом
улучшается стабилизация частоты (отсутствие влияния остальных каскадов устройства на
параметры генератора).

[mill1337]

Доброго времени суток, форумчане. Никак не могу понять, что происходит в генераторе Пирса. Буду благодарен за обьяснение, схема прилагается.



Сюда перенес.
В данной теме много раз отвечали на подобный вопрос.
aen

[Света]

Чтобы объяснить, нужно сначала понять, что такое "положительная обратная связь". Вы уже разобрались, что это такое?

[mill1337]

[uquote="Света",url="/forum/viewtopic.php?p=3621724#p3621724"]положительная обратная связь[/uquote]
Думаю, да. Я не могу найти, где эта связь на схеме.

[Maykill]

https://www.ruselectronic.com/kvartsevyj-generator/
достатоно внятно рассказано...с картинками

[Джин.]

[uquote="mill1337",url="/forum/viewtopic.php?p=3621714#p3621714"]Доброго времени суток, форумчане. Никак не могу понять, что происходит в генераторе Пирса. Буду благодарен за обьяснение, схема прилагается.
[/uquote]Эту тему почитайте просто про генератор Пирса.
https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=28&t=130189
Начиная со слов.
Следующая схема емкостной трехточки, это генератор Пирса.
Выглядит так.



С2 просто разделительный конденсатор большой емкости, нужен что бы не было короткого замыкания базы и коллектора по постоянному току.
Если схему перерисовать, то будет понятнее.



Имеем усилитель на транзисторе с общим эмиттером(ОЭ) который вращает у нас фазу сигнала на 180 градусов. П-контур, что нарисовал красным цветом, тоже вращает фазу сигнала. В итоге обратная связь является положительной, т.к. общий сдвиг фазы получается 360 градусов.
___________________

Потом почитайте эту статью уже про генератор Пирса на кварце.
https://radiokot.ru/start/analog/practice/07/



Конденсаторы С1 и С3 блокировочные, а конденсаторы С2 и С4 зависят от кварца. Что бы лучше был виден принцип работы, схему можно нарисовать в другом виде.



Здесь кварц возбуждается вблизи параллельного резонанса.
При возбуждении кварца вблизи параллельного резонанса он работает как индуктивность.

Про последовательный и параллельный резонанс кварца написано в той же статье.
...
И т.д. читать в статье.

[mill1337]

[uquote="Maykill",url="/forum/viewtopic.php?p=3621736#p3621736"]достатоно внятно рассказано...с картинками[/uquote]
Там просто упоминается эта связь, но не объясняется, где она происходит и как двигается ток.

[Maykill]

на кухонном уровне- кварцевый РЕЗОНАТОР и есть элемент ПОС

Первый бросок тока при включении возбуждает в нём колебания, в дальнейшем они усиливаются и подпитывают уже незатухающие колебания

[int4880053]

[uquote="Maykill",url="/forum/viewtopic.php?p=3621748#p3621748"]на кухонном уровне- кварцевый РЕЗОНАТОР и есть элемент ПОС

Первый бросок тока при включении возбуждает в нём колебания, в дальнейшем они усиливаются и подпитывают уже незатухающие колебания[/uquote]
которые потом идут в "разгон" и заполняют всю характеристику усилителя если их не
стабилизировать. Проще сказать -на частоте резонанса в нем "дырка" и по этому
возникает ПОС на этой частоте. Эта "дырка" и называется частотой последовательного
резонанса.

[mill1337]

[uquote="Maykill",url="/forum/viewtopic.php?p=3621748#p3621748"]Первый бросок тока[/uquote]
Первый бросок идет через конденсатор и попадает на резонатор, потом на базу транзистора? Я правильно понял?

[Джин.]

[uquote="mill1337",url="/forum/viewtopic.php?p=3621741#p3621741"]не объясняется как двигается ток.[/uquote]Вот уже в теме писали.



А что бы понять, как генератор работает читайте эту тему.
https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=28&t=130189
Цитата оттуда.
Сначала разберемся с принципом работы генератора ВЧ на элементах LC. Некоторые глядя на схемы генераторов пытаются разобраться, как там заряжаются и разряжаются конденсаторы и т.п., но по-моему это лишнее, да и практической пользы не принесет.

[mill1337]

[uquote="Джин.",url="/forum/viewtopic.php?p=3621762#p3621762"]А что бы понять, как генератор работает читайте тему.[/uquote]
Я просто не могу понять, действительно ли при подключении такой схемы к питанию бросок тока проходит сквозь конденсатор? Если да, то это бросок заставляет работать колебательный контур?

[int4880053]

При включении конденсатор заряжен до напряжения источника. После этого транзистор начинает открываться током базы и эта емкость разряжается через приоткрытый транзистор.

[afz]

Вообще-то, совершенно фиолетово, есть бросок тока, или нет. На резонансной частоте усиление транзистора из-за ПОС очень велико, любые шумы, помехи и т.п. усилятся и, будучи поданными назад на вход, заведут генератор и разгонят его до полного уровня.

[Morroc]

+1 можно плавно напряжение подавать - это ничего не изменит, заведется все равно

[Джин.]

[uquote="Morroc",url="/forum/viewtopic.php?p=3624952#p3624952"]можно плавно напряжение подавать - это ничего не изменит, заведется все равно[/uquote]Сталкивался и не один раз, когда при плавном включении питания генератора он не возбуждается. При этом бывает достаточно например коснуться какого либо элемента транзистора, обычно базы, что бы генератор "завелся".[uquote="aen",url="/forum/viewtopic.php?p=2719137#p2719137"]При замыкании выключателя, из за переходных процессов в схеме, в том числе и колебательном контуре получается бросок тока, хотя бывает достаточным любое "возмущение" схемы, например помехи по питанию или шумов. Но не всегда этого достаточно.
Все зависит от режима возбуждения генератора, но в это углубляться здесь не будем[/uquote]
Гоноровский И. С. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник для вузов.— 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Радио и связь, 1986
10.1.5 Мягкий и жесткий режимы самовозбуждения автогенератора
Мягкий режим характеризуется безусловным быстрым установлением стационарного режима при включении автогенератора.

Жесткий режим требует дополнительных условий для установления колебаний: либо большой величины коэффициента обратной связи, либо дополнительного внешнего воздействия.

Достоинством режима мягкого самовозбуждения является простота вывода АГ в требуемый стационарный режим. Недостатком – низкий КПД из-за большой величины постоянной составляющей тока.

Исходя из всего этого получается, что выбор режима самовозбуждения зависит от требований к конкретной схеме.

[int4880053]

Так в том то и особенность схем генераторов что необходима плавная точка характеристики так чтобы возбуждение начиналось на участке большей крутизны, а за тем снижалось и регулировкой ПОС доводилось до нужной амплитуды и формы.

[VT1]

[uquote="int4880053",url="/forum/viewtopic.php?p=3625008#p3625008"]что необходима плавная...
... доводилось до нужной амплитуды и формы.[/uquote]А если задача состоит в том, что бы получить от схемы генератора максимально возможную амплитуду, а остальные параметры не важны?
В этом случае единственный путь, это в генераторе делать жесткий режим самовозбуждения.

[int4880053]

Так она максимально возможная и получается правда искаженная так как без регулировки
ПОС и большом усилении напряжение колебательного контура загоняет транзистор в
область насыщения и отсечки коллекторного тока. Можно конечно снизить питание генератора но при этом обычно ставят усилитель.

[Pavlik]

И, как здесь высказались, если генератор идет в разгон, то в этом случае не только высокие искажения выходного сигнала по причине физических свойств транзистора, но и повышенная нестабильность частоты с вытекающим из этого повышенным фазовым шумом.
С регулировкой ПОС можно и не мудрить, а реализовать простейшую стабилизацию амплитуды при помощи диодов Шоттки, что в конечном случае и реализовываю в своих ВЧ генераторах, что довольно просто реализовало низкий шум, высокую собственную стабильность частоты и амплитуды и малый коэффициент гармоник.Автоматическая регулировка ПОС при тех же преимуществах, как с диодами Шоттки, на порядок сложнее. Давно делал подобное - управление глубиной ПОС посредством регулировки крутизны полевика в ЗГ. на жизнь такое решение имеет право, но слишком "громоздко"