Как я писал в предыдущей статье, схем генераторов много и я не ставлю себе задачей описать все. Читатели посетовали, что я не написал о генераторе, схему которого предложил в 1948 году Джеймс Клапп, и является модификацией трёхточечной схемы автогенератора Колпитца. То же самое с генератором Тесла, который является генератора с ударным возбуждением и я нигде не читал о его применении в супергетеродинах.
Но вот еще одну схему генератора я не могу обойти вниманием. Это генератор Пельца.
Эту схему предложил Гюнтер Пельц (Günter Peltz). Он опубликовал её в 1971 году в немецком журнале "Funkschau" в статье «Zweipolige Oszillatorschaltungen für Parallel- und Serienresonanz» («Двухполюсные генераторные схемы для параллельного и последовательного резонанса»). Его транзисторная схема имела предшественницей схему на лампах.
Эта схема была описана вот в этом журнале.
В этой схеме один триод (левый) включен по схеме с общим анодом, а второй (правый) - по схеме с общей сеткой и обеспечивает основное усиление. Если учесть, что конденсаторы имеют емкость единиц пФ, да и подключены лишь к части витков катушки, то влияние на частоту контура минимально.
Генератор Пельца не является точной калькой этой схемы, но является ее адаптированной к транзисторам разновидностью.
В этой схеме, как и в ламповой, используются два активных элемента - транзистора, Один транзистор (Q1) включён по схеме с общим коллектором (аналог схемы с общим анодом), а второй (Q2) — по схема с общей базой (аналог схемы с общей сеткой). При этом LC-контур подключён так непосредственно к базе Q1 и к коллектору Q2, без всяких конденсаторов. Транзисторы связаны через резистор R1, общим для эмиттерных цепей обоих транзисторов. Положительная обратная связь, необходимая для возникновений автоколебаний возникает потому, что выход эмиттерного повторителя (эмиттер Q1) соединяется со входом усилителя с общей базой (эмиттером Q2).
На резонансной частоте LC-контур имеет очень высокое сопротивление, поэтому коэффициент усиления каскада с общей базой (Q2) максимален. Эмиттерный повторитель (Q1) не усиливает колебания по напряжению, но усиливает его по мощности, и передаёт сигнал обратно в первый каскад, замыкая петлю обратной связи. В результате суммарное усиление в петле становится больше единицы — и схема начинает генерировать колебания.
Эта схема имеет особенность, которая помогает стабилизировать амплитуду колебаний: когда напряжение на контуре достигает определённого уровня, начинает открываться коллекторно-базовый переход одного из транзисторов. Это приводит к резкому росту базового тока, что фактически ограничивает дальнейший рост амплитуды.
Особенностью данной схемы является то, что схема хорошо работает при очень низком напряжении питания — вплоть до 0,7–0,8 В. При этом на выходе получается относительно чистая синусоида с низким уровнем гармонических искажений. Но есть и недостаток: амплитуда колебаний на контуре не превышает 0,6 В, в отличии от емкостной и индуктивной трехточек, но, если нужно, то можно получить и бОльшее.
Часто возникает вопрос о режиме работы транзисторов в этих схемах. Считают, что здесь имеет место барьерный режим работы транзисторов. Мне тоже так казалось, но все не так однозначно. Думаю, многие из тех, кто в теме, читали статью Владислава Артеменко (UT5UDJ) "Барьерные генераторы ВЧ на биполярных транзисторах" в журнале Радиохобби №2 за 2000 год и более раннюю статью Стасенко В. "Барьерный режим работы транзистора", из журнала Радиолюбитель 1996, №1. Там говорится, что барьерный режим это особый способ включения биполярного транзистора, при котором база напрямую или через малое сопротивление соединена с коллектором и транзистор фактически превращается в диод с последовательно включённым токозадающим резистором. Вот модель такого генератора.
И в обоих статьях дается ссылка на книгу ТитцеУ., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника.-М.: -Мир; 1982, стр.297. Но, скачав эту книгу и пролистав ее до стр. 297, вы убедитесь, что уважаемые авторы этой книги ни слова не говорят о барьерном режиме, а просто описывают генератор Пельца.
Так как я специального образования не имею, то и пытаться решить эту проблему не буду. Главное, чтобы генератор генерировал :)).
Сразу скажу: такой генератор я собирал неоднократно и проблем с ним у меня не было. Рисую модель.
Обратите внимание, что до амплитуды 0,5 В сигнал синусоидальный, а вот дальше наступает ограничение на уровне примерно 0,6 В. Если R1 сделать подстроечным с номиналом 2 - 5 кОм, то можно установить в контуре колебания синусоидальной формы.
Можно добавить 2 резистора в базовые цепи.
В этом случае амплитуда 600 мВ и без искажений. Преимущество этой схемы - малое напряжение питания и малый потребляемый ток, примерно по 0,5 мА на транзистор. И при таком низком напряжении питания его стабилизировать можно даже с помощью диода.
При изменении напряжения питания от 4 до 6 вольт напряжение на диодах изменилось всего на 50 мВ, а ведь напряжение 5 В - тоже стабилизированное.
Амплитуды в 0,6 В маловато будет, но это не проблема, можно подключить генератор к катушке не полностью, а к ее отводу, ну и снимать сигнал нужно с полной катушки с помощью эмиттерного повторителя.
Ну вот, 1,2 В - это уже здорово. Вот такую схему и буде собирать. Вместо импортных транзисторов вполне подойдут наши КТ361, КТ313Б, КТ326 или КТ3107.
Всем здоровья и успехов!