Тесла-качер с ёмкостной обратной связью. Катушки Теслы

Тесла-качер с ёмкостной обратной связью

Простейшая схема (назовём её "качером Теслы") уже рассматривалась нами в отдельной статье. Состоящее всего из нескольких деталей, это устройство может принести много пользы, являясь генератором высокочастотных высоковольтных колебаний в экспериментах.

Обратную связь для автогенерации принято брать с нижнего (т.н. "холодного") конца вторичной обмотки, являющейся местом расположения узла тока. Нижний конец гальванически соединяется с затвором или базой транзистора, что исключает возможность заземления вторичной катушки. Точнее, заземлить его всё-таки возможно, если питать устройство от аккумулятора, а не от блока питания, отделив затвор (базу) конденсатором.

Показанный здесь способ обратной связи позволяет избавиться от этого недостатка, заземлить нижний конец вторичной катушки и гальванически отвязать её от схемы. В экспериментах это полезно при работе с волновыми резонансами.

Схема качера Теслы

Схема качера Теслы в этом случае остаётся без изменений, только сигнал обратной связи берётся от отдельной антенны L3, располагаемой напротив пучности (максимума напряжения) резонатора L2. Почему мы обозначили его знаком индуктивности - L? В роли антенны здесь может выступать катушка с произвольным количеством витков, главное - её площадь. Задача такой антенны - улавливать наводку в пучности напряжения резонатора, т.е. связь здесь не индуктивная, а ёмкостная, как в широко известных генераторах факельного разряда (факельниках), описанных нами ранее в этом разделе. В качестве этой антенны можно взять незамкнутый виток фольги, катушку с практически произвольным количеством витков. Однако, высота этой катушки должна быть существенно меньше высоты резонатора L2, а располагаться она должна на уровне верхних его витков. Шутки ради, в качестве этой антенны может выступать даже металлический штырь, пропущенный внутри L2 по оси.

Если у тебя есть уже готовый качер Теслы, собранный по предыдущим схемам с непосредственной обратной связью (с нижнего вывода вторички-резонатора), то для переделки на ёмкостную обратную связь требуется поменять фазировку первички - индуктора L1. Это важно, иначе генератор не запустится. Неполярный конденсатор параллельно питанию должен располагаться как можно ближе к точкам схемы, ведь его задача - поддерживать токовый импульс в индукторе при открытии транзистора. Стабилитрон в затворе (или в базе при использовании биполярного транзистора) защищает от перенапряжения. При питании напряжением не выше 12 вольт вместо стабилитрона можно применять два диода - один на плюс питания, второй - на минус. Перед первым включением переменный резистор следует установить в нижнее по схеме положение, затем подать питание и, вращая движок, добиться запуска схемы. В этом положении его можно и оставить.

В виду использования такого типа обратной связи, повышается стабильность частоты работы генератора. Предположительно, резонанс в катушке L2 становится в значительной степени волновым, без влияния распределённых параметров и LC-резонанса. При заземлении нижнего конца резонатора, в нём наблюдается четвертьволновой резонанс. При отсутствии заземления схема не запустится. Чтобы добиться запуска в таком виде, следует сместить индуктор L1 с нижней части резонатора вверх.

В разрыв питания следует установить лампочку накаливания, служащую бареттером, или мощный резистор для защиты транзистора от выхода из строя при отсутствии генерации. Напряжение и мощность лампочки или сопротивление резистора следует подобрать экспериментально.