Автоколебания. Генератор незгасаючих колебаний на транзисторе

Автоколебания - процесс, который принципиально отличается как от свободных (без внешнего воздействия) колебаний, если бы они могли не угасать, так и от вынужденных колебаний, которые происходят под действием периодически меняющейся силы. Автоколебания осуществляются, в отличие от свободных, под действием внешней силы. Но она, в отличие от вынужденных колебаний, не изменяется периодически (такая смена происходит постепенно, плавно, благодаря самой колебательной системе.)
Принцип действует автоколивальної системы такой. Некоторое устройство 1, что является носителем запаса внешней энергии (резервуар энергии) соединяется с колебательной системой 3 с помощью клапана 2. Линия связи резервуар-клапан-система получила название прямой, в отличие от еще одной линии связи система-клапан, называется обратной линией (или линией обратной связи).

Благодаря существованию обратной связи система сама управляет своим энергоснабжением, периодически то подключаясь к резервуару путем «открывания» клапана, то отключаясь. Это «подпитка» энергией системы происходит в такт со свободными колебаниями системы.
Одна из первых автоколебательных систем - маятниковые часы, изобретенный в середине XVII в. голландским физиком Х. Гюйгенсом.
Источником энергии в этой системе служит гиря, опускание которой под действием силы тяжести приводит к вращению ходового зубчатого колеса. Роль клапана играет анкер (рівноплечий рычаг, жестко связанный с маятником). Важную роль в механической конструкции часов играют палетки - дугообразные пластинки из рубину или другого твердого материала. Через палетки маятник и получает подкачку энергии от гири.

Существуют различные схемы автогенераторов синусоїдних электрических колебаний, но принцип их работы одинаков. В первых подобных генераторах использовались вакуумные тріоди. В современных генераторах роль клапана играет транзистор.
Колебательный контур подключают к источнику постоянного тока D последовательно с транзистором, эмиттерный переход которого через катушку обратной связи индуктивно связанный с контуром:

В случае замыкания электрической схемы ключом К конденсатор контура заря-джається, вследствие чего в контуре возникают колебания. Контурный ток создает магнитное поле в катушке , которое индуцирует на концах катушки переменное напряжение. Под ее действием электрическое поле эмиттерного перехода периодически усиливается и ослабляется, транзистор то открывается, то закрывается. Когда транзистор открыт, через него происходит подзарядка конденсатора от источника D в контуре, что делает колебания незгасаючими.