Рассмотрим принцип действия реального сверхрегенеративного приемника с автосуперизацией, собранного по наиболее распространенной схеме (рис.8). Схема содержит колебательный контур L1-C5, настраиваемый на частоту сигнала, принимаемого антенной WA1. Для уменьшения влияния антенны на параметры контура, связь между ними реализована через конденсатор небольшой емкости С3.
Необходимо отметить, что здесь колебательный контур, в отличие от рис.3, включен в коллекторную цепь транзистора, и компенсация потерь сигнала будет происходить непосредственно коллекторным током. Верхний по схеме вывод колебательного контура соединен с общим проводом через конденсатор С2, сопротивление которого на частоте сигнала пренебрежимо мало, поэтому можно считать, что высокочастотное напряжение в контуре Uк фактически действует между коллектором транзистора и общим проводом. Это напряжение приложено к делителю, состоящему из конденсатора обратной связи С6 и дросселя L2. Нижний вывод дросселя соединен с корпусом через малое сопротивление конденсатора С4. Поскольку база транзистора VT1 также соединена с корпусом через конденсатор большой емкости С1, высокочастотное напряжение обратной связи Uoc приложено фактически между эмиттером и базой транзистора.
Режим транзистора по постоянному току определяется напряжением Uбэ. Так как сопротивлением дросселя L2 постоянному току можно пренебречь,
Оно и определяет положение рабочей точки на характеристиках транзистора.
Напряжение UR2 снимается с нижнего плеча делителя R1-R2 и может регулироваться переменным резистором R1. Элементы R4-C7 являются фильтром нижних частот и предназначены для выделения полезного сигнала.
В правильно собранной схеме, при отсутствии входного сигнала, существует режим прерывистых колебаний. Формы напряжения на контуре UK и на конденсаторе С4, полученные в результате моделирования схемы в системе Micro-Cap 6.2.2, приведены на рис.9. Пилообразное напряжение на рис.9б и является напряжением автосуперизации в рассматриваемой схеме.
Для анализа процессов, происходящих в схеме, выделим одну вспышку высокочастотных колебаний и рассмотрим подробно механизм ее формирования. На рис.10 приведена проходная характеристика использованного в схеме транзистора КТ315Б, на которой отмечены две характерные точки. Точка 1 соответствует напряжению на участке база-эмиттер, при котором начинает протекать коллекторный ток. Из графика видно, что оно равно Uбэ=450 мВ. Точка 2 соответствует критической крутизне проходной характеристики Sкр, при которой в схеме выполняются условия самовозбуждения. Происходит это при Uбэ=521 мВ. Коллекторный ток, соответствующий моменту самовозбуждения, равен 0,145 мА.
С помощью переменного резистора R1 устанавливается такое исходное напряжение Uбэ, при котором исходная крутизна Sи > Sкр. При таких условиях в схеме, как уже говорилось, возбуждаются прерывистые колебания. Графики напряжений и токов в характерных точках схемы приведены на рис.11. Поскольку процесс в схеме периодический, рассмотрение можно начать с любого момента времени.
Пусть в момент t=0 напряжение на конденсаторе С4 таково, что текущее значение Uбэ<0,45B (рис.11а, б). Транзистор VT1 заперт, его коллекторный ток равен нулю (рис.11 в, г), высокочастотное напряжение в контуре отсутствует (рис.11д). В это время происходит разряд конденсатора С4 через резистор R3. Напряжение на конденсаторе уменьшается по экспоненциальному закону
где Uсо — напряжение на конденсаторе в момент запирания транзистора в предыдущем цикле (момент, аналогичный точке 5 на графиках);
?p=R3 * С4 — постоянная времени цепи разряда конденсатора.
Как только напряжение Uбэ достигнет 0,45 В (точка 1), транзистор начнет открываться. Появится коллекторный ток, нарастающий во времени (интервал 1-2 на рис.11 в, г). Хотя открывшийся транзистор обеспечивает протекание зарядного тока через конденсатор С4, напряжение на нем по-прежнему убывает (рис. 11а), пока величина разрядного тока С4 больше зарядного. Результирующая скорость роста напряжения Uбэ замедляется. В точке 2 это напряжение достигает критического значения Uбэ=0,521 В, что соответствует началу самовозбуждения каскада. В контуре возникают высокочастотные колебания (рис.10 д), амплитуда которых нарастает в соответствии с выражением (7).
Страницы: 1, 2, 3 |
