Aleksander Burd - strona elektroniki analogowej

LCg-1 to strukturalny generator LC generujący sygnał sinusoidalny. W zestawieniu z klasycznymi układami typu Colpitts, Hartley, Meissner, LCg-1 jest generator dużo łatwiejszy w uruchomieniu (podkreślmy - w zestawieniu! układu nie można polecić początkującym elektronikom). Struktura nie zawiera dzielnika reaktancyjnego (kondensatory w Colpittsie, cewki w Hartley'u), ani transformatora (Meissner). Obecność tych obwodów w klasycznych generatorach niezwykle utrudnia dostrajanie częstotliwości, gdyż wpływają one jednocześnie na częstotliwość jak i na siłę dodatniego sprzężenia zwrotnego.

    Generator LCg-1 ma charakter strukturalny, tzn. jego najważniejsze podukłady mają rozdzielone funkcje:
- wzmacniacz rezonansowy (konfiguracja WB): Q1, Cr, Lr;
- obwód dodatniego sprzężenia zwrotnego (DSZ): C12, PR1, R12;
- obwód ujemnego sprzężenia zwrotnego (USZ): R4-R9, Q3, Rd1, Cd1.

    Oczywiste funkcje pomocnicze pełnią wtórniki Q2 (odciążenie obwodu rezonansowego) i Q4 (wtórnik wyjściowy).
    Tranzystor Q3 nie jest "czystym" wtórnikiem: jego funkcją jest detekcja amplitudy generowanego sygnału, więc ten tranzystor jest przez część okresu zatkany.

W klasycznym generatorze Colpittsa obwód rezonansowy tworzą trzy elementy (cewka i dwa kondensatory). LCg-1 ma tylko dwa elementy (Lr i Cr), od których zależy częstotliwość generacji. Dobroć elementów Lr i Cr wpływa wprawdzie na DSZ (duża dobroć - większe wzmocnienie), ale do wyregulowania poziomu DSZ służy potencjometr PR1. Dzięki temu znacznie łatwiej jest uruchomić ten generator.
    Do ustalenia w generatorze są tylko trzy elementy: indukcyjność Lr i pojemność Cr obwodu rezonansowego oraz pojemność detekcyjna Cd1. Dodatkowo potencjometrem PR1 należy dobrać siłę dodatniego sprzężenia zwrotnego. Dobór tych elementów jest o tyle łatwy, że ich funkcje są rozdzielone: Lr i Cr ustalają po prostu częstotliwość, Cd1 prawidłową reakcję detektora, a PR1 - amplitudę. Jeśli te elementy zostaną prawidłowo dobrane (a cewka ma przyzwoitą dobroć - Q > 6), generator będzie pracował poprawnie.

Zakres generowanych częstotliwości przy podanych elementach to ok. 150kHz .. 60MHz. Niższa z częstotliwości wynika ze sprzężeń między stopniami i może być bez problemu obniżona (kłopotem może być natomiast dobór sensownej cewki Lr). Jeśli jest taka potrzeba, należy zwiększyć pojemności między stopniami (przede wszystkim C12) i zastosować wolniejsze tranzystory (mniejsze prawdopodobieństwo wzbudzeń własnych). Górna granica częstotliwości wynika głównie z zastosowanych tranzystorów.

    Pierwsza wersja generatora LCg-1 powstała w 2002r i była później wykorzystywana w wielu konstrukcjach oraz w kilku pracach dyplomowych podlegając po drodze niewielkim modyfikacjom. Równolegle, przez lata prac nad generatorami LC, zbudowałem także inne postaci generatorów strukturalnych, które będę tu zamieszczał w dalszej kolejności.

    Z czasem opis powyższej struktury będzie rozszerzany - z pewnością układ LCG-1 może być bardzo użyteczny i zasługuje na staranne opisanie. W zipie, który mozna pobrac poniżej znajduje się schemat w postaci bitmapy oraz pełny projekt w Kicadzie (wersja 5) wraz z gerberami.

Aleksander Burd