Geração de ondas de rádio FM

Estou tentando entender como funciona o seguinte esquema de rádio FM.

Especificamente, quero saber como a onda portadora é gerada. Entendo o conceito de tanque de LC e acho que o vejo lá no canto superior direito, mas o que não entendo é como a oscilação / ressonância é iniciada. Todos os exemplos que estou vendo online mostram o uso de um gerador de frequência para fazer um tanque de LC "funcionar". Obviamente, não há gerador de frequência conectado a este pequeno circuito (simples).

Perguntei a um amigo e ele me disse que suspeitava que os transistores estavam envolvidos, o que faz sentido, mas espero que alguém possa me explicar isso em mais detalhes ou se estiver envolvido demais para responder aqui, aponte-me para alguns recursos (livros, sites, vídeos, etc.) para me mover na direção certa.

Obrigado!

Atualização
Muito obrigado por todas as ótimas informações. Depois de saber que este é um oscilador Colpitts, consegui encontrar os seguintes recursos que fornecem ainda mais detalhes. Estou postando aqui para minha referência futura e para aqueles que podem achar útil essa pergunta:
Wikipedia
Aprenda sobre eletrônica
Vídeo do YouTube
Um exemplo baseado em placa de
ensaio Falstad Circuit Simulator
Aprenda sobre eletrônica

O Q2 e o circuito ao seu redor formam um oscilador Colpitts . Isso faz uso do fato de que um transistor na configuração de base comum pode ter ganho de tensão do emissor ao coletor. Considere este circuito simples:

Quando IN está inclinado para que OUT esteja próximo do meio de sua faixa, pequenas alterações de tensão em IN causam grandes alterações de tensão em OUT. O ganho é em parte proporcional a R1. Quanto maior o R1, maior a mudança de tensão resultante de uma pequena mudança de corrente. Observe também que a polaridade é preservada. Quando IN diminui um pouco, OUT diminui bastante.

Um oscilador Colpitts explora esse ganho maior que a unidade de um amplificador de base comum. Em vez de a carga ser R1, é usado um circuito de tanque ressonante paralelo. Um tanque ressonante paralelo tem baixa impedância, exceto no ponto ressonante, no qual tem impedância infinita em teoria. Como o ganho do amplificador depende da impedância ligada ao coletor, ele terá muito ganho na frequência ressonante, mas esse ganho rapidamente cairá abaixo de 1 fora de uma banda estreita em torno dessa frequência.

Até agora, isso explica Q2, C4 e L1. C5 alimenta um pouco da tensão de saída do amplificador de base comum de OUT para IN. Como o ganho no ponto ressonante é maior que um, isso faz com que o sistema oscile. Algumas das alterações em OUT aparecem em IN, que são amplificadas para fazer uma alteração maior em OUT, que é retornada para IN etc.

Agora eu posso ouvir você pensando, mas a base do Q2 não está ligada a uma tensão fixa, como no exemplo acima . O que eu mostrei acima funciona na DC e usei a DC para explicar isso, porque é mais fácil de entender. No seu circuito, você deve pensar no que acontece na corrente alternada, particularmente na frequência oscilante. Nessa frequência, C3 é curto. Uma vez que está ligada a uma tensão fixa, a base de Q2 é essencialmente mantida a uma tensão fixa do ponto de vista da frequência oscilante . Observe que a 100 MHz (no meio da banda FM comercial), a impedância de C2 é de apenas 160 mΩ, que é a impedância com a qual a base de Q2 está sendo mantida constante.

R6 e R7 para uma rede de polarização DC bruta para manter o Q2 perto o suficiente do meio da faixa operacional para que todas as opções acima sejam válidas. Não é particularmente inteligente ou robusto, mas provavelmente funcionará com a escolha certa do segundo trimestre. Observe que as impedâncias de R6 e R7 são de magnitude superior à impedância de C3 na frequência oscilante. Eles não têm importância para as oscilações.

O restante do circuito é apenas um amplificador comum e não particularmente inteligente ou robusto para o sinal do microfone. R1 influencia o microfone (provavelmente) do eletreto. C1 acopla o sinal do microfone no amplificador Q1 enquanto bloqueia DC. Isso permite que os pontos de polarização DC do microfone e do Q1 sejam independentes e não interfiram entre si. Como até o áudio HiFi cai apenas para 20 Hz, conseguimos fazer o que queremos com o ponto DC. R2, R3 e R5 formam uma rede de viés bruto, trabalhando contra a carga de R4. O resultado é que o sinal do microfone é amplificado, com o resultado aparecendo no coletor de Q1.

C2 então acopla esse sinal de áudio no oscilador. Como as frequências de áudio são muito mais baixas que a freqüência oscilante, o sinal de áudio que passa através de C2 perturba efetivamente o ponto de polarização de Q2 um pouco. Isso altera ligeiramente a impedância de direção vista pelo tanque, o que altera levemente a frequência ressonante em que o oscilador opera.

Nesse esquema, Q1 é um amplificador de áudio de classe A com um ganho de 50 a 100. É usado para conduzir o estágio do oscilador - nunca fui muito bom em reconhecer tipos de osciladores [acontece que Q2 é um oscilador Colpitts] com C4 / L1 a ~ 110 MHz. Se minha memória me serve corretamente, C5 aumenta o efeito de moleiro para colocar Q2 em um estado instável e auto-oscilante.

EDIT : Veja a resposta de Kevin White sobre como a modulação funciona neste circuito.

O Q2 é configurado como o que é conhecido como oscilador Colpitts. C5 alimenta o sinal do coletor para o emissor. Um componente importante no oscilador de um Colpitt é um segundo capacitor que não existe como componente físico e é o emissor para capacitar a base do Q2.

Como você mencionou, o tanque LC forma um circuito ressonante na frequência de transmissão.

Para fazer com que um oscilador precise mais do que apenas um circuito ressonante, ele precisa de um amplificador para compensar as perdas devido à resistência do indutor e ao fato de que parte da energia é irradiada.

O transistor Q2 forma um amplificador, levando parte do sinal através de C5 ao emissor; uma versão amplificada do sinal aparece no coletor de volta ao tanque de LC. Esse sinal é então retornado ao emissor para ser amplificado ainda mais e assim por diante.

Isso é chamado de feedback positivo e o sinal continuará aumentando até que seja limitado por algo como atingir a amplitude do trilho de potência ou a não linearidade no Q2 que limita a amplitude. Ele só precisa de um sinal infinitesimal para iniciar as coisas e as oscilações aumentarão rapidamente.

Como as coisas começam? Como Martin afirma, pode começar pela perturbação causada quando a energia é ligada, mas isso não é necessário. Qualquer circuito eletrônico prático gera o que é chamado de ruído (o chiado no fundo do áudio, por exemplo). Mesmo que isso seja apenas alguns milionésimos de volt, ele aumentará como eu descrevi no parágrafo anterior.

O que Q1 faz?

Q1 amplifica o sinal do microfone para um nível de 10 ou 100 de milivolts que é alimentado ao oscilador Q2. Embora afirmei que a frequência de oscilação é determinada pelo tanque de LC, ela também é afetada pelas características do transistor Q2. À medida que a tensão de entrada de Q1 é alimentada para Q2, ela muda ligeiramente suas características e varia a frequência de oscilação causando FM.

Também variará a amplitude da oscilação, causando modulação de amplitude (AM), mas um receptor de FM ignorará isso.

Em relação à partida do circuito do oscilador, suspeito que C3 seja a parte importante. No primeiro momento em que a energia é aplicada, C3 é basicamente um curto-circuito e liga o Q2. Isso fornece energia para a oscilação inicial. O C5 fornece feedback positivo para sustentar a oscilação.