Электроника шаг за шагом [Практическая энциклопедия юного радиолюбителя]

У трехточечной схемы с емкостной обратной связью есть некоторое преимущество в сравнении с другими схемами. Если изменять частоту генератора, заменяя контурные катушки, то в этой схеме достаточно производить переключение только одного провода (верхний конец катушки), в то время как в других схемах нужно одновременно производить два переключения (например, переключать верхний конец катушки и отвод обратной связи в схеме Р-97;7).

Во всех схемах генераторов присутствует незримый элемент — резистор R'_н. Генератор работает не сам для себя, а передает результаты своей работы потребителю, который представлен резистором R'_н.

Т-173. RC-генератор: необходимый поворот фазы постепенно осуществляют цепочки из конденсаторов и резисторов. Обратную связь в генераторах назвали положительной потому, что она поддерживает изменения сигнала на входе, помогает ему. Но в принципе возможна еще и отрицательная обратная связь, когда сигнал, поступивший с выхода усилителя на его вход, действует против основного, главного входного сигнала, мешает ему (Р-97;5). Отрицательная обратная связь вскоре станет для нас предметом серьезных раздумий и тонких экспериментов (Т-197, Т-198), а пока отметим лишь одно: если с коллектора подать сигнал прямо на базу, то обратная связь получится именно отрицательной. Потому что, когда «минус» на базе увеличивается, на коллекторе «минус» уменьшается, то есть коллекторное напряжение, попав на базу, будет действовать против собственного напряжения на базе. Или, короче, напряжение на базе и напряжение на коллекторе — противофазны. А отсюда еще одна формулировка условия фаз: для получения положительной обратной связи при передаче сигнала из коллекторной цепи в базовую нужно повернуть фазу этого сигнала на 180°. Коллекторное и базовое напряжения сами по себе сдвинутся на 180° и дополнительный поворот на 180° доведет общий сдвиг фаз до 360°, то есть на целый период. А это значит, что никакого сдвига фаз не будет: «свое» напряжение на базе и та помощь, которая придет на базу по цепи обратной связи, будут действовать согласованно.

Р-98

В генераторе с трансформаторной обратной связью поворот фазы на 180° получают определенным расположением и включением катушек, в трехточечных схемах — определенным подключением транзистора к контуру (эмиттер — в центре, коллектор и база — по краям). И есть еще одна возможность выполнить условие фаз: при передаче сигнала с коллектора на базу можно повернуть фазу сигнала на 180° с помощью нескольких последовательно соединенных RC-цепочек. Генератор, в котором используется такой способ поворота фазы, так и называется RС-генератором, одна из возможных его упрощенных схем приведена на Р-98. По-видимому, первое, что в этой схеме бросается в глаза, так это отсутствие колебательного контура. Но как же без контура? Где же тогда возникают первые слабые, затухающие колебания, которые потом поддерживает обратная связь, делая их незатухающими? И какие элементы в таком бесконтурном генераторе определяют частоту переменного напряжения? В предыдущих схемах частота определялась индуктивностью и емкостью контура..

А здесь чем?

Начнем с конца: частоту определяют три RС-цепочки, соотношение сопротивлений и емкостей в них. Дело в том, что вся система RС-элементов поворачивает фазу на 180°, но такой поворот происходит только на одной частоте, на других частотах он больше или меньше.

Т-174. На входе любого транзистора действует очень небольшое напряжение шумов. На базе транзистора, не только в этой схеме, но в любой другой, всегда действуют слабые сигналы самых разных частот. Откуда? Ну, скажем, это просто так называемые шумы, некоторая неравномерность постоянного тока смещения или постоянного эмиттерного тока, часть которого ответвляется в базу. Идеального постоянного тока нет и быть не может. Если в цепи идет ток, движутся миллиарды миллиардов электронов, то из-за хаотичности тепловых процессов в металле обязательно в какой-то момент электронов пройдет на сто штук больше, а в другой момент — на сто штук меньше. В итоге самый постоянный ток хаотично и непрерывно меняется. Очень незначительно, но меняется. Поэтому-то и появляется на входе любого транзистора хаотичное переменное напряжение, как его называют, напряжение шумов. Спектр шумов очень широк, они практически содержат составляющие всех частот, от самых низких до самых высоких.