Генераторы с внешним возбуждением

 

Полупроводниковые и ламповые

генераторы с внешним возбуждением

 

В диапазонах ДВ, СВ, КВ, УКВ, СВЧ широкое применение при создании ГВВ находят различные типы транзисторов и ламп. Верхняя частотная граница их применения достигает в настоящее время величины порядка 15 ГГц и имеет тенденцию к дальнейшему расширению. ГВВ, выполненные на лампах или транзисторах, имеют много общих признаков, так как решают задачу получения требуемой мощности ВЧ колебаний в нагрузке.

Вместе с тем ламповые и транзисторные ГВВ обладают рядом существенных отличий, о которых необходимо помнить при разработке. Причина этого кроется в различии физических процессов, протекающих в указанных типах активных элементов (АЭ). Такой АЭ, как лампа (триод, тетрод, пентод), имеет высокий уровень анодного питания, относительно малую величину крутизны проходных характеристик, большие уровни внутреннего и входного сопротивлений. Для получения от лампы ее номинальной мощности требуется высокоомная анодная нагрузка. В отличие от транзисторов проходные характеристики у ламп левые (рис. 1). Если максимальное напряжение на сетке остается меньшим или равным нулю:

е_{с макс} = Е_см + U_{m вх} < 0,

то ток управляющего электрода будет представлен только током через емкость сетка-катод (С_ск), а активная составляющая входного сопротивления лампы, соответственно, равна бесконечности. При превышении е_{с макс} нуля появляется конечная величина активной составляющей входного сопротивления, но она остается достаточно высокой. По этой причине возбуждение лампового ГВВ проще реализовать от источника напряжения, что и выполняется на практике.

Транзисторы, в отличие от ламп, являются токовыми приборами. Они имеют большую величину крутизны входной и проходной характеристик, низковольтное напряжение источника коллекторного питания и требуют низкоомную коллекторную нагрузку для отбора номинальной мощности. Проходная характеристика биполярных транзисторов – правая (рис. 2). Так как в области средних и высоких частот коэффициент усиления по току транзистора существенно ниже, чем в области низких частот, и базовый ток сравним по величине с коллекторным током, входное сопротивление транзистора в схеме с общим эмиттером получается низкоомным и его возбуждение удобнее реализовать от источника тока.