Схема LC генератора складається з:
- коливальної системи;
- джерела електричної енергії;
- транзистора;
- елементу зворотнього зв’язку.
Схема транзисторного генератора LC на 18.1 Така схема використовується в діапазоні високих частот. R
, R
, R
, C
призначені (так само, як і у підсилювачах) для забезпечення необхідного режиму за постійним струмом та його стабілізації. За допомогою конденсатора С
, ємнісний опір якого на високій частоті незначний, заземлюється один кінець базової обмотки.
В момент включення джерела живлення в колекторному ланцюзі транзистора з’являється струм І
, який заряджає конденсатор С
коливального контура. Так як до конденсатора приєднана котушка L
, то після завершення заряду конденсатор починає розряджатися на котушку. В результаті обміну енергією між конденсатором і котушкою в контурі виникають вільні коливання, що затухають, частота яких визначається параметрами контура і дорівнює
f
= 
Змінний (коливальний) струм контура, що проходить через котушку L
, створює навколо неї змінне магнітне поле. Внаслідок цього в котушці зворотного зв’язку L
, яка включена в ланцюг бази транзистора, наводиться змінний струм тієї ж частоти, з якою відбуваються коливання в контурі. Ця напруга викликає пульсацію струму колектора, на якому з’являється його змінна складова.
Змінна складова колекторного струму поповнює втрати енергії в контурі, створюючи в ньому змінну напругу, яку підсилив транзистор. В свою чергу це призводить до нового зростання напруги на котушці зв’язку L
, яке потягне за собою нове наростання амплітуди змінної складової струму колектора і тд.
Зрозуміло, що зростання колекторного струму не відбувається безмежно – воно спостерігається лише в межах активної ділянки вихідної характеристики транзистора( на ділянці насиченості, як відомо, струм колектора практично не змінюється). Що стосується амплітуди коливань в контурі, то її зріст обмежується опором втрат контура, а також затуханням, що вноситься в контур за рахунок протікання струму в базовій обмотці
Незатухаючі коливання в контурі автогенератора встановляться лише при виконанні двох основних умов, які отримали назву умов самозбудження.
Перша умова – умова балансу фаз. Суть її зводиться до того, що в схемі повинний бути встановлений дійсно позитивний зворотній зв’язок між вхідним і вихідним ланцюгами транзистора. Тільки в цьому випадку здійснюються необхідні передумови для поповнення втрат енергії в контурі.
Оскільки резонансний опір паралельного контура несе тільки активний характер, то при дії на базу сигналу з частотою, що дорівнює частоті резонансу, напруга на колекторі буде зсунута по фазі на 180
(як для звичайного резистивного каскаду підсилення).
Виконання умови балансу фаз є необхідним, але недостатнім для самозбудження схеми. Друга умова самозбудження полягає в тому, що для здійснення автоколивального режиму послаблення сигналу, що вноситься ланцюгом зворотнього зв’язку, повинно компенсуватися підсилювачем. Іншими словами глибина позитивного зворотнього зв’язку повинна бути такою, щоб втрати енергії в контурі повністю поповнювались.
Умова самозбудження отримало назву умови балансу амплітуд.
Процес виникнення, наростання і встановлення коливального режиму транзисторного автогенератора (при виконанні умов балансу фаз і амплітуд)можна пояснити за допомогою так званої коливальної характеристики автогенератора, яка є залежністю U
= f (U
). 18.2
Так як характеристика транзистора є нелінійною, то амплітудна характеристика підсилювача також є нелінійною, тобто із зростанням рівня вихідного сигналу коефіцієнт підсилення зменшується. Відповідно амплітуда коливань в контурі не може збільшуватися безмежно і обмежується на певному рівні, що відповідає відповідному встановленому режиму.