Почему работает емкостная трехточка по схеме с общей базой?

Изучаю ВЧ автогенераторы. Собрал следующую схему:
XfkQD.png

Осциллограмма:
dso_01_01_00_01_08.png

Возникает вопрос. Почему это вообще работает, ведь входное сопротивление схемы с ОБ крайне мало. В данной схеме R_In = r_e = \phi_t / (I_e0) ~ 25мв/(5/2.2к) = 11Ом! (\phi_t - тепловой потенциал = 25мВ). Сходу кажется, что при таком малом входном сопротивлении петлевое усиление практически гарантированно будет меньше нуля и колебания не возникнут. С другой стороны, даже если предположить, что колебания все таки возникнут, то C4 в любом случае будет шунтироваться через переход БЭ на землю, что должно привести к изменению частоты генерации, но этого тоже не происходит. Расчетная частота = 1/(2*pi*sqrt(L*(C1||C2)) ) = 100,6 МГц. Фактически измеренная частота почти полностью совпадает с расчетами.
Кроме того, если немного преобразовать схему (если контур полностью включить в цепь коллектора, заменив С_1 и С_4 конденсатором их эквивалентной последовательно емкости и через разделительный конденсатор подать выход на вход), то колебания перестают генерироваться. По идее, как и должно быть.
OB2.png

Кроме этого, если в симуляторе во второй преобразованной схеме добавить эмиттерный повторитель с целью увеличения входного сопротивления, то колебания, как и должно быть, возникают.

Что-же такого магического дает включение средней точки конденсаторов?
  • Вопрос задан
  • 135 просмотров
Пригласить эксперта
Ответы на вопрос 2
@VT100
Embedded hardware & software.
Раз усиление есть - его надо найти. Усиление каскада с общей базой пропорционально корню квадратному из отношений выходного и входного сопротивлений транзистора (Васильев В.А. Радиолюбителю о транзисторах. Стр. 133).
Входное - посчитано. Выходное - проще оценить снизу, как параллельное соединение выходного сопротивления транзистора (от десятков кОм и более), сопротивления ёмкости коллектора (сотни Ом на частоте порядка 100 МГц) и сопротивления нагрузки (параллельный контур с высоким сопротивленим вблизи частоты резонанса). Итого, сотни/десятки ом - получается немало. Разорвите с симуляторе ПОС и просимулируйте каскад, как усилитель.

P.S.
Тут есть открытый последовательный колебательный контур

Параллельный. На первом рисунке - нижний вывод C4 замкнут на верхний вывод L1 через [пренебрежимо] малое сопротивление источника питания.

1. Баланс фаз - набег фазы от входа до выхода в петле должен быть равен нулю;

Скорее - 360°.
Ответ написан
@nehrung
Не забывайте кликать кнопку "Отметить решением"!
Попробую вспомнить, чему нас учили много десятилетий назад. Ну, во-первых, не надо тут искать петлевое усиление по напряжению. Тут есть открытый последовательный колебательный контур, в который последовательно включён БЭ-переход транзистора. Конденсатор С4 определяет, какая часть тока контура ответвляется в БЭ-переход (это аналог того, что в индуктивной 3-точке делается отводом от катушки контура). Если его не ставить, то в переход пойдёт весь ток контура:
post-15158-1147700801_thumb.jpg
Во-вторых, при резонансе ток в последовательном колебательном контуре увеличивается в Q раз (Q - добротность контура). Очень малое сопротивление открытого БЭ-перехода почти не снижает добротность. Положительная обратная связь гарантируется тем, что на коллекторе и эмиттере сигнал синфазный. Как видите, все условия для начала генерации выдерживаются.
Ответ написан
Ваш ответ на вопрос

Войдите, чтобы написать ответ

Войти через центр авторизации
Похожие вопросы