Режим жесткого самовозбуждения

Рассмотрим случай, когда на АЭ подано запирающее напряжение смещения (). Амплитудные характеристики УМ и цепи ОС (рис. 4.4, а) пересекаются в двух точках и , в которых выполняется условие баланса амплитуд. Средняя крутизна АЭ имеет максимум в точке перегиба амплитудной характеристики усилителя (рис. 4.4, б).

 

 

 

Рис. 4.3. Возбуждение автоколебаний в мягком режиме

 

 

а б

Рис. 4.4. Амплитудные характеристики УМ и цепи ОС (а)

и зависимость средней крутизны от амплитуды

автоколебаний (б) при

 

Вопрос об устойчивости колебаний АГ в точках и решим с помощью амплитудных характеристик. Предположим, что по каким-то причинам амплитуда напряжения на входе АЭ стала меньше . При этом напряжение на выходе АГ уменьшится, что приведет к снижению амплитуды напряжения на входе цепи ОС и, следовательно, напряжения на входе АЭ. Последнее приведет к еще большему уменьшению напряжения на выходе АГ, что вызовет затухание колебаний в системе. Рассуждая аналогично, получаем, что при превышении значения колебания будут нарастать до тех пор, пока их амплитуда не достигнет значения . Амплитуда автоколебаний в точке 1 хотя и отвечает условию баланса амплитуд, но не удовлетворяет условию устойчивости амплитуды колебаний (4.2) и, таким образом, не является устойчивой. В точке 2 система устойчива и амплитуда напряжения определяет амплитуду установившихся колебаний на входе АЭ.

Следовательно, в АГ установится режим генерирования колебаний только тогда, когда амплитуда напряжения на входе АЭ превысит значение (рис. 4.5). Такой режим колебаний называют жестким самовозбуждением.

Рис. 4.5. Возбуждение автоколебаний в жестком режиме

 

На практике такой режим работы АГ реализуется путем подачи запирающего напряжения смещения. При этом малые амплитуды входного напряжения не могут вызвать тока в выходной цепи АЭ, то есть наступления процесса генерации колебаний.