.

Рабочие режимы генераторов

Рабочие режимы генераторов  Исходный режим работы электронного генератора устанавлива­ется значением напряжения смещения, определяющего положение рабочей точки на характеристиках. Различают два основных режима работы электронных генераторов:
  • колебаний I рода
  • колебаний II рода
. Режим колебаний I рода получают при «малом» сигнале, когда генератор работает с углом отсечки 6=180° (режим А). При «большом» сигнале генератор работает с нижней отсечкой коллек­торного (анодного) тока с в=90°. Импульсы тока в этом режиме относят к колебаниям II рода, а работу транзисторов (ламп) — к режиму В (при 0=90°) или к С (при 0<90°). Для генераторов о внешним возбуждением, используемым в качестве усилителей мощ­ности, предпочтительны режимы В и С, при которых обеспечивается более высокий коэффициент усиления и кпд. В транзисторных схемах при открытом эмиттерном переходе транзистор может находиться в активном состоянии или в насыще­нии. По этому признаку применяемые в генераторах режимы рабо­ты можно разделить на недонапряженный, критический и перена­пряженный. Если рабочая точка в период колебаний находится в активной области А семейства коллекторных характеристик , режим работы генератора является недонапряженным, который характеризуется относительно малым током базы, косинусоидальной формой импульса коллекторного тока, большой мощностью рассеивания на коллекторе и малым кпд выходной цепи.
При заходе рабочей точки в период колебаний в область насы­щения Я режим работы генератора становится перенапряженным, который характеризуется относительно большим током базы (вследствие чего в верхней части импульса коллекторного тока по­является характерный провал ), высоким кпд выходной цепи, незначительным влиянием изменений нагрузки на выходное на­пряжение. Недостатком перенапряженного режима является рост мощностей возбуждения и их рассеивания во входной цепи, а так­же некоторое снижение колебательной мощности и коэффициента усиления.
Между рассмотренными предельными режимами лежит критический (оптимальный) режим, которому соответствует линия критического режима, проходящая через точки резкого спада коллектор­ного тока . В этом режиме токи базы от­носительно невелики и не вызывают существенных искажений формы импульса коллекторного тока, невелика и мощность возбуждения, а мощность и кпд выходной цепи близки к максимальным. Иногда на семействе коллекторных характеристик приводится линия параметрического режима IK=Ф(UKa), указывающая зависи­мость усилительных свойств транзистора от коллекторного тока и напряжения  По ходу этой линии лежит область граничного режима работы генератора. Слева от линии ле­жит область параметрического режима с резко меняющейся зави-симрстью параметров транзистора от режима работы, а справа — область допараметрического режима, которой присуще постоянство параметров транзистора. При работе с нижней отсечкой коллекторный ток имеет форму периодически повторяющихся импульсов. При подаче косинусоидального возбуждающего напряжения и работе в недонапряженном режиме каждый импульс коллекторного тока представляет собой часть косинусоиды. Известно, что всякая периодическая функция может быть разложена в тригонометрический ряд Фурье. Вследствие этого последовательность периодически повторяющихся импульсов коллекторного-тока можно представить в виде суммы, содержащей постоянную составляющую Iко (среднее значение) рассматриваемого тока и ряд переменных составляющих (гармоник) IK1m, Iк2т,..., Iктп.
Гармонический состав импульсов коллекторного тока и их ам­плитуды существенно зависят от угла отсечки 0 и максимального значения 1кт импульса тока. Максимальный ток 1кт в импульсе в критическом и недонапряженном режимах определяют по семейству статических характеристик транзистора при напряжениях Uбмакс=EЭ6-Uбт и Uк мин = Uкт - Ек. Компоненты коллекторного тока - постоянную составляющую Iко, амплитуду первой, 1к1т, второй IK2m и других гармоник — определяют по наибольшему значению кол­лекторного тока в импульсе 1кт и коэффициентам разложения Iко=аоIкт; Iкип = а1Iкт,..., Iкп=апIкт, где ао, а1..., ап — коэффи­циенты разложения косинусоидального импульса тока, определяе­мые по специальным таблицам А. И. Берга или номограммам в за­висимости от угла отсечки