Частота 50 Гц электрического тока, вырабатываемого генераторами электростанций, определяется числом оборотов вокруг своей оси ротора генератора. Однако механическое вращение с частотой 1-1000 МГц, не­обходимой для радио- и телекоммуникации, невозможно. Поэтому элект­рические колебания высокой частоты получают с помощью генератора на транзисторе. Основными элементами генератора на транзисторе являются транзистор, колебательный контур, источник постоянного тока, включен­ный в цепь «эмиттер — коллектор», катушка индуктивности Lсв в цепи «база — эмиттер», индуктивно связанная с катушкой индуктивности L контура.

 

Генератор на транзисторе

 

Генератор должен вырабатывать незатухающие колебания. Собствен­ные электромагнитные колебания в контуре являются затухающими, т. к. энергия колебаний теряется на активном сопротивлении провода, из которого изготовлена катушка индуктивности. Если эти потери энергии компенсируются поступлением энергии в контур от источника внутри системы, возможна генерация незатухающих колебаний, или автоколебаний. В схеме генератора на транзисторе, приведенной на рисунке выше, поступление энергии в контур (подзарядка конденса­тора) происходит в тот момент, когда на его нижней пластине скапливается максимальный поло­жительный заряд. Для этого через эмиттер должен протекать ток к контуру. Ток через эмиттер протекает лишь в том случае, когда между базой и эмиттером приложено напряжение в прямом направлении: плюс — к базе, минус — к эмиттеру. Такая полярность напряжения возможна при согласованной индуктивной связи катушки индуктивности L контура с катушкой индуктив­ности Lсв в цепи «база — эмиттер». Подобная связь называется обратной. Обратная связь позво­ляет корректировать сигнал на выходе системы изменением сигнала на входе. Через полупериод колебаний, когда конденсатор перезаряжается, заряд на нижней пластине становится отрицатель­ным. Это приводит к изменению знака напряжения между базой и эмиттером. Обратное напряже­ние между базой и эмиттером прерывает ток через транзистор — поступление энергии в контур прекращается. В этом смысле транзистор подобен ключу, присоединяющему источник тока к колебательному контуру в требуемый момент времени для зарядки конденсатора. При изменении полярности зарядов на конденсаторе ключ размыкается.