Poprzedni
Następny  

1. Warunki generacji

1.7. Tranzystor w obwodzie aktywnym

Dla układu dwójnikowego najwygodniej oprzeć analizę warunków pracy oscylatora tranzystorowego o reflektancyjny warunek generacji, który przypomnimy:

\mathrm{\Gamma_A\Gamma_S=\left | \Gamma_A \right |e^{j\gamma _a}\left | \Gamma_S \right |e^{j\gamma _c}}=1;

\mathrm{\left |\Gamma_A \right |\left |\Gamma_S \right |=1;\, \, warunek\, \, amplitudy;}

\gamma _A+\gamma _S=0+n2\pi ;\, \, \mathrm{warunek\, \, fazy};

 (2-24)  

Określmy przez ΓA0 - współczynnik odbicia dla małych sygnałów. Wtedy warunek wzbudzenia, albo warunek samodzielnego startu oscylacji zapisze się następująco: 

  

\mathrm{\left |\Gamma_A \right |\left |\Gamma_S \right |>1;}

 (2-25)  

Rola obwodu aktywnego jest uczynić odpowiednio dużym moduł współczynnika odbicia  ΓA0 w żądanym pasmie częstotliwości, aby, mimo strat obwodu strojenia, spełnić warunek amplitudy.
Decydująca rolę gra obwód sprzężenia, zwykle indukcyjność lub odcinek linii zwartej. Obwód strojenia zapewnia spełnienie warunku fazy, ewentualnie umożliwia przestrajanie, przy możliwie dużej dobroci, aby sygnał był „czysty”.
Obwód wyjściowy nie gra zwykle istotnej roli, czasami potrzebny jest do spełnienia warunku szerokopasmowych oscylacji.


Przykład 1. Przygotowywany jest obwód aktywny do pracy w obwodzie oscylatora z pasmem oscylacji 4-5 GHz. Wybrano tranzystor bipolarny typu pracujący do 8 GHz. Ustalono, że warunek obwód wyjściowy jest niepotrzebny. Wybrano prosty obwód sprzężenia w postaci indukcyjności – rys.2.9A. 
Zmieniając wartość L dobierano pasmo częstotliwości, w którym możliwa jest generacja. Wyniki obliczeń pokazano na rys.2.9B. Uwzględnienie strat indukcyjności L powoduje zmniejszenie  |ΓA0|. Argument \gammaa zmienia się w szerokich granicach 100...1500, rolą obwodu strojenia jest spełnić warunek fazy.
 
 
Rys.2.9. Tranzystor w układzie oscylatora. A) Prosty obwód aktywny z tranzystorem i indukcyjnością. 
B) Wpływ wartości L na pasmo pracy. 
   
Przykład 2.  Przygotowywany jest obwód aktywny do pracy w obwodzie oscylatora w pasmie 10,5-12,5 GHz. Wybrano tranzystor FET o częstotliwości granicznej 18 GHz. Elementy obwodu pokazano na rys.2.10A.
 
 
Rys.2.10. Wpływ rezystancji na aktywność. A) Prosty obwód aktywny z tranzystorem FET. 
B) Zależność ΓA0(f).    
Na rys.2.10B pokazano wyniki obliczeń wyniki obliczeń współczynnika odbicia ΓA0(f) dla obwodu sprzężenia w postaci indukcyjności L=1nH bezstratnej i ze stratami reprezentowanymi przez rezystancję R=5\Omega.
  Poprzedni
Następny