сформулировать своими словами
Сверь числа и знаки с фото.
Работа генератора на транзисторе. Упрощённая схема генератора на транзисторе показана на рисунке 4.26. Колебательный контур соединён последовательно с источником напряжения и транзистором таким образом, что на эмиттер подаётся положительный потенциал, а на коллектор — отрицательный. При этом переход эмиттер — база (эмиттерный переход) является прямым, а переход база — коллектор (коллекторный переход) оказывается обратным, и ток в цепи не идёт. Это соответствует разомкнутому ключу на рисунке 4.24. Чтобы в цепи контура возникал ток и подзаряжал конденсатор контура в ходе колебаний, нужно сообщать базе отрицательный относительно эмиттера потенциал, причём в те интервалы времени, когда верхняя (см. рис. 4.26) пластина конденсатора заряжена положительно, а нижняя — отрицательно. Это соответствует замкнутому ключу на рисунке 4.23.
[Рисунок 4.26: схема генератора на транзисторе; видны колебательный контур с катушкой \(L\), катушка связи \(L_{\text{св}}\), транзистор, источник с ЭДС \(\mathcal{E}\); обозначены выводы \(Б\), \(К\), \(Э\) и направления токов.] Рис. 4.26
В те интервалы времени, когда верхняя пластина конденсатора заряжена отрицательно, а нижняя — положительно, ток в цепи контура должен отсутствовать. Для этого база должна иметь положительный потенциал относительно эмиттера.
Таким образом, для компенсации потерь энергии колебаний в контуре напряжение на эмиттерном переходе должно периодически менять знак в строгом соответствии с колебаниями напряжения в контуре. Необходима, как говорят, обратная связь, состоящая в том, что колебания в контуре влияют на транзистор.
В рассматриваемом генераторе обратная связь — индуктивная. К эмиттерному переходу подключена катушка индуктивности \(L_{\text{св}}\), индуктивно связанная с катушкой индуктивности \(L\) контура. Колебания в контуре вследствие электромагнитной индукции возбуждают колебания на концах катушки, а тем самым и на эмиттерном переходе. Если фаза колебаний напряжения на эмиттерном переходе выбрана правильно, то «толчки» тока в цепи контура действуют в нужные интервалы времени и колебания не затухают. Напротив, амплитуда колебаний в контуре возрастает до тех пор, пока потери энергии в контуре не станут точно компенсироваться поступлением энергии от источника. Эта амплитуда тем больше, чем больше напряжение источника. Увеличение напряжения приводит к усилению «толчков» тока, подзаряжающего конденсатор.
Коротко. Транзисторный генератор — это автогенератор. Транзистор работает как управляемый ключ, а катушка связи \(L_{\text{св}}\) подаёт на его базу сигнал от колебательного контура. В нужный момент транзистор открывается, и источник даёт контуру порцию энергии. Потери восполняются, поэтому колебания не затухают.
Как объяснить по шагам
- Колебательный контур соединён последовательно с источником и транзистором. При одном напряжении — эмиттер «+», коллектор «−» — ток в цепи не идёт: ключ разомкнут.
- Чтобы появился ток и подзарядил конденсатор, на базу нужно подать минус относительно эмиттера. Это надо делать в тот момент, когда верхняя пластина конденсатора заряжена положительно, а нижняя — отрицательно. Тогда транзистор открывается.
- В другом полупериоде полярность конденсатора обратная. База должна быть с плюсом относительно эмиттера, транзистор заперт; источник не мешает колебаниям.
- Управление происходит автоматически: катушка \(L_{\text{св}}\) индуктивно связана с катушкой \(L\). Меняющийся ток в контуре наводит в катушке связи ЭДС, и это напряжение управляет эмиттерным переходом. Это индуктивная обратная связь.
- Если фаза обратной связи выбрана правильно, «толчки» тока попадают точно в нужные моменты — как подталкивание качелей. Если фазу перепутать, они будут не помогать, а тормозить колебания.
- Амплитуда растёт, пока энергия, которую сообщает источник, не сравняется с потерями. После этого она становится постоянной. Чем больше напряжение источника, тем сильнее «толчки» и тем больше амплитуда.
Проверка. Если убрать обратную связь, транзистор не будет открываться вовремя — колебания затухнут. Если отключить источник, тоже затухнут. Значит, генератор лишь пополняет энергию контура от источника, а ритм колебаний задаёт сам контур.
Обсуждение
6 сообщенийсформулировать словами словами, простыми и понятными
Я бы сформулировал так — простыми словами.
Совсем коротко: транзистор здесь работает как автоматический ключ. Он в такт колебаниям контура подключает к нему источник питания, поэтому потери энергии всё время восполняются и колебания не затухают.
По шагам:
- В контуре есть катушка \(L\) и конденсатор \(C\). Они колеблются: энергия переходит из конденсатора в катушку и обратно.
- Рядом с катушкой \(L\) стоит вторая катушка \(L_{\text{св}}\). Колебания тока в \(L\) наводят в ней переменное напряжение — это электромагнитная индукция.
- Это напряжение подаётся на базу транзистора. Поэтому транзистор открывается и закрывается в такт с колебаниями — как будто «слушает» контур.
- Когда конденсатору нужно подзарядиться, транзистор открыт и пропускает ток от источника. Когда подзарядка не нужна — закрыт и не мешает контуру колебаться.
Связь от контура к транзистору называется обратной связью. В этом генераторе она индуктивная, потому что работает через магнитное поле двух катушек.
Если фаза подобрана правильно, «толчки» тока приходят в нужные моменты. Колебания не затухают — получаются автоколебания. Амплитуда растёт до тех пор, пока потери энергии в контуре не сравняются с энергией, которую даёт источник. Чем больше напряжение источника, тем больше амплитуда.
Любая автоколебательная система состоит из трёх главных частей:
- источник энергии;
- устройство, которое регулирует поступление энергии — здесь это транзистор;
- обратная связь, которая управляет этим устройством по сигналу самой системы.
Если нужно ещё точнее: база должна получать отрицательный потенциал относительно эмиттера именно тогда, когда верхняя пластина конденсатора заряжена положительно, а когда наоборот — положительный. Но главная мысль та же: транзистор вовремя «подталкивает» контур, и колебания не затухают.
кратко
Кратко: транзистор работает как автоматический ключ. Вторая катушка \(L_{\text{св}}\) через магнитное поле катушки \(L\) подаёт сигнал на базу транзистора, и он в такт колебаниям контура подключает источник питания. Энергия потерь всё время восполняется — колебания не затухают, становятся автоколебаниями.
Связь называется обратной (индуктивной). Автоколебательная система = источник энергии + регулирующее устройство (транзистор) + обратная связь.
без слова такт заменить его на другое простое слово
Кратко: транзистор работает как автоматический ключ. Вторая катушка \(L_{\text{св}}\) через магнитное поле катушки \(L\) подаёт сигнал на базу транзистора, и он в нужные моменты подключает источник питания. Энергия потерь всё время восполняется — колебания не затухают, становятся автоколебаниями.
Связь называется обратной (индуктивной). Автоколебательная система = источник энергии + регулирующее устройство (транзистор) + обратная связь.
