Вспомнил схему генератора Франклина, которую в отличии от трехточек используют довольно редко, хотя параметры его весьма не плохи. Правда, в нем используются два транзистора, а лучше три, но это того стОит. В нем, по моему, особенно наглядно виден принцип построения генератора с помощью частотно - зависимых цепей. Схема была разработана английским ученым и инженером Чарльзом Самюэлем Франклином (1879 - 10 декабря 1964), который известен также изобретением коротковолновой антенны 5/8 длины волны.
Итак, вернемся к генератору. Вот его блок-схема.
Он представляет два инвертирующих усилителя А1 и А2, каждый из которых поворачивает фазу на 180 град. Таким образом, оба они поворачивают фазу на 360 град., что обеспечивает возникновение положительной обратной связи. Избирательный элемент Z1 определят частоту, на которой возникают колебания.
Для обеспечения стабильности частоты усилители должны иметь минимальную связь с избирательным элементом, а для чистоты спектра выходного сигнала избирательность Z1 должна быть возможно высокой.
Для генерации вч - колебаний в качестве Z1 можно использовать кварцевый резонатор или высокодобротный контур.
Здесь цепь ПОС образована конденсаторами С1 и С2. В качестве избирательного элемента включен контур L1C4, который на резонансной частоте имеет высокое сопротивление и не оказывает влияние на ПОС. На других частотах его сопротивление мало, что сильно уменьшает глубину ПОС и не дает возникнуть колебаниям, отличным от резонансным.
Для снижения влияния усилителей на частоту емкость конденсаторов С1, С2 и С3 должны быть минимальны. Снять колебания можно в точках 1, 2 и 3. Конечно, лучше всего снимать колебания с контура в точке 3, так как здесь их спектр максимально чист, но, с точки зрения влияния на контур, чаще снимают колебания в точке 2.
Вот как выглядела ламповая схема генератора Франклина.
Мы видим два усилителя на триодах и цепь ПОС через конденсаторы очень небольшой емкости - 2 пФ. Избирательным элементом является перестраиваемый колебательный контур, емкости которого имеют величину на два порядка бОльшую, чем конденсаторы ПОС. Снимаются колебания с точки, эквивалентной точке 1 на рис. 2. Так как входное сопротивление лампового тетрода очень велико, то его первая сетка непосредственно соединена с выводом переходного конденсатора 100 пФ.
Переходим к транзисторам. У биполярных транзисторов входное сопротивление много меньше, чем у ламп, но гораздо выше коэффициент усиления. Это делает возможным построить генератор по схеме Франклина. Смоделирую его в LTspice.
Два одинаковых усилительных каскада и эмиттерный повторитель. И конденсаторы в петле ПОС не больше, чем в ламповой схеме. На контуре амплитуда колебаний достигает величины 6 В, на нагрузке эмиттерного повторителя (точка Б) - около 1,2 В. Ток транзисторов усилительных каскадов около 8 мА, эмиттерного повторителя - 2,5 мА.
В нагрузке усилительных каскадов используются дроссели и резисторы. Индуктивность дросселей зависит от частоты колебаний: чем она выше, тем меньше должна быть индуктивность дросселя, но он должен быть, так как именно дроссель определяет усиление каскада. Резисторы R2 и R3 являются нагрузками по постоянному току. Частота генератора составляет около 7,7 МГц.
На базе Q2 амплитуда колебаний около 4 В, форма - немного симметрично ограниченная синусоида. На коллекторе этого транзистора амплитуда достигает 12 В (!), вот что "животворящий" дроссель делает :)), форма колебаний - сильно ограниченная снизу синусоида. Исходя из этого, снимать сигнал нужно с контура, как и сделано на схеме.
Биполярный транзистор хорошо, а полевой - лучше!
В этом случае емкости в цепи ПОС еще меньше - 0,5 и 1 пФ ! На контуре и на нагрузке истокового повторителя сигнал синусоидальный, с амплитудой около 13 В и 1,3 В. В точке А сигнал отличается от синусоиды, а на стоке транзистора J2 - сильно обрезанная снизу синусоида с амплитудой аж 22 В.
Регулировать уровень сигнала на выходе эмиттерного повторителя можно изменяя емкость конденсатора С9, но для получения амплитуды порядка 2В нужно питать эмиттерный повторитель более высоким напряжением.
Можно выполнить генератор Франклина на элементах КМОП логики, например на инверторах 74НС04.
Первый инвертор с помощью R1 переводится в линейный режим, в цепь ПОС включается контур L1C3, определяющий частоту генератора. С контура с помощью истокового повторителя снимается синусоидальное напряжение, а с выхода третьего инвертора - прямоугольные импульсы.
Вот такие теоретические изыскания. Теперь осталось попробовать все на практике.
Всем здоровья и успехов!