Автоколебательные ГЛИН на транзисторах

На рис. 7.5. приведена принципиальная схема автоколебательного генератора линейно-изменяющегося напряжения на транзисторе.

Рисунок 7.5 — Автоколебательный ГЛИН на транзисторе

Схема состоит из формирующей RC цепочки, отсекающего диода VD2, транзисторного ключа, собранного на транзисторе VT1.

На время формирования рабочего хода генератора диод VD2 закрыт и схема отключена от RC цепочки. Напряжение на конденсаторе С () изменяется по экспоненциальному закону.

.

На начальном участке экспоненты напряжение изменяется по линейному закону. Для обеспечения коэффициента нелинейности коэффициент использования напряжения выбирают порядка

.

При этом максимальное значение напряжения на конденсаторе С составит:

Режим по постоянному току выбирают для ключа таким образом, чтобы напряжение на коллекторе было меньше на величину напряжения отпирания диода (). По мере заряда конденсатора, когда станет более отрицательным, чем , диод VD2 откроется, и начнется лавинообразный процесс разряда емкости через диод VD2 и транзисторный ключ. При этом за счет малого сопротивления открытого диода VD2 параллельно резистору подключен резистор R, что обуславливает большее значение тангенса угла наклона нагрузочной линии (см. рис. 7.6).

Рисунок 7.6 — Режимы по постоянному и переменному токам
туннельного диода

Положение нагрузочной линии до отпирания VD2 (I), а после отпирания изменяется и занимает положение II. Напряжение на коллекторе возрастает по модулю от до , что приводит к увеличению тока базы и тока через туннельный диод. Рабочая точка на характеристике туннельного диода занимала положение О₁ (до отпирания VD2) переходит в положение О₂ за счет возросшего напряжения . Это приводит к тому, что напряжение на туннельном диоде скачком возрастает в 4-6 раз (до ), что обеспечивает надежное насыщение транзистора VT1 (см. рис. 7.6). Разряд конденсатора С в основном происходит через насыщенный транзистор VT1 и ток протекает по цепи от + через VT1 (Э-К), VD2 на — . Напряжение быстро спадает до напряжения при этом VD2 запирается и схема отключается от RC-цепочки. После этого вновь начинается процесс формирования прямого хода. На рис. 7.7. приведена осциллограмма выходного напряжения рассмотренной схемы.

Рисунок 7.7 — Осциллограмма выходного напряжения автоколебательного ГЛИН на транзисторе

Расчет длительности прямого и обратного хода ГЛИН производят по формулам:

;

.

Подобные схемы генераторов работают в широком диапазоне частот, поскольку на частоту влияют в основном только параметры RС цепочки. Отношение порядка тысяч.