Высокочастотный генератор
ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий источник питания,;усили тель высокой частоты, в цепи положительной обратной связи которого включены последовательно соединенные резонатор и управляемый фазовращатель, отличающийся тем, что, с целью, повышения -кратковременной стабильности частоты, в него введены дифференциальный усилитель низкой частоты, фильтр верхних частот,первый фильтр нижних частот, второй фильтр нижних частот, эквивалент сопротивления усилителя высокой частоты в рабочей точке и установочный фазовращатель. iipiweM входы первого и второго фильтров нижних частот объединены и подключены к источнику питания, а выходы подключены к соответствующим входа дифференциального усилителя низкой частоты, выход которого подкл очен к входу фильтра верхних частот, управляющий вход jTipaB- . ляемого фазовращателя подключен к выходу фильтра верхних частот, выход управляемого фазовращателя соединен с входом установочного фазовращателя, Q выход которого подключен к входу усиВ лителя высокой частоты, выход первого фильтра Н1ШНИХ частот подключен к шине питания усилителя высокой часто S №S № %rKEi ты, а эквивалент сопротивления уси-, лителя высокой частоты в рабочей точке включен между выходом второго фильтра ншкпих частот и общей шиной. J.IMWV
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (19) (И) 3(51) Н 03 В 5/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
<.. ")
Я:) (А.)
<,)
<Р (21) 3410931/18-09 (22) 22.03.82 (46) 07.05,84, Бюл. ?Р 17 (72) В.С,.Закс (53) 621.373.42(088.8) (56) 1, Патент СНА 1 3868597, кл.331-116, 1975.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 6755?6, кл. Н 03 В 5/32, 1978 (прототип). (54) (57) ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ГЕН1:РАТОР, 4 содержащий источник питания, усили- тель высокой частоты, в цепи положительной обратной связи которого включены последовательно соединенные резонатор и управляемый фазовращатель, о т л и ч а и шийся тем, что, с целью повышения кратковременной стабильности частоты, в него введены дифференциальный усилитель низкой частоты, фильтр верхних частот,первый фильтр нижних частот, второй фильтр нижних частот, эквивалент сопротивления усилителя высокой частоты в рабочей точке и установочный фазовращатель причем входы первого и второго фильтров нижних частот объединены и подключены к источнику питания, а вьгходы подключены к соответствующим входам дифференциального усилителя низкОЙ частОты, выход <Ото рого подключен " входу фильтра верхних частот, управляю JHA вход управляемого фазовращаTеля подключен к выходу фильтра верхних частот, выход управляемого фазовращателя соединен с входом установочного фазовращателя, выход которого подключен к входу усилителя высокой частоты, гыход первого фичьтра н1гкних частQò подключен к шине питания усилителя высокой частоты, а эквивалент сопротивления уси-, лителя высокой частоты в рабочей точке включен между выходом второго фильтра нижних часто -, и Общей ниной.
I09l
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при построении высокостабильных источников гармонического сигнала.
Известен высокочастотный генератор с кварцевым резонатором в Фаэосдвигающей цепи Г13, Недостатком кварцевого генератора является низкая стабильность частоты при изменении амплитуды выходного t0 сигнала.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является высокочастотный генератор, содержащий источник питания, усилитель высокой частоты, в цепи положительной обратной связи которого включены последовательно соединенные резонатор и управляемый фазовращатель С2 3.
В генераторе выход управляемого
Фазовращателя соединен с входом усилителя высокой частоты, а выход усилителя высокой частоты через дополнительный усилитель высокой частоты, амплитудный детектор и усилитель постоянного тока подключен к управляющему входу управляемого фазовращателя. Такое выполнение высокочастотного генератора позволило устранить механизм частотной нестабильности, связанный с зависимостью резонансной частоты резонатора от амплитуды колебаний на нем, Недостатком высокочастотного генератора является низкая кратковре35 менная стабильность частоты, обусловленная наличием фазовых шумов, главным образом активного элемента усилителя высокой частоты и пульса40 циями напряжения источника питания.
Цель изобретения — повышение кратковременной стабильности частоты.
Для достижения цели в высокочас45 тотный генератор, содержащий источник питания, усилитель высокой часто ты, в цепи положительной обратной связи которого включены последовательно соединенные резонатор и управляемый фазовращатель,введены дифФеренциальный усилитель низкой частоты, Фильтр верхних частот, первый фильтр нижних частот, второй фильтр нижних частот, эквйвалент сопро" тивления усилителя высокой частоты в рабочей точке и установочный Фазовращатель, причем входы первого и второго Фильтров нижних частот
300 объединены и подключены к источнику питания, а выходы подключены к соответствующим входам дифференциального усилителя низкой частоты, выход которого подключен к входу Фильтра верхних частот„управляющий вход управляемого фазовращателя подключен к выходу фильтра верхних частот, выход управляемого фазовращателя соединен с входом установочного фазовращателя, выход которого подключен к входу усилителя высокой частоты, выход первого фильтра нижних частот подключен к шине питания усилителя высокой частоты, а эквивалент сопротивления усилителя высокой частоты в рабочей точке включен между выходом второго
Фильтра нижних частот и общей ниной.
На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного высокочастотного генератора.
Высокочастотный генератор содержит источник 1 питания, усилитель 2 высокой частоты, резонатор 3, управляемый фазовращатель 4, установочный Фазовращатель 5,сдифференциапьный усилитель 6 низкой частоты, фильтр
7 верхних частот, первый фильтр 8 нижних частот, второй фильтр 9 нижних частот и эквивалент l0 сопротивления усилителя 2 в рабочей точке.
Высокочастотный генератор работает следующим образом.
С помощью установочного фазовращателя 5 частота генерации предварительно устанавливается вблизи частоты, соответствующей максимуму амплитудно-частотной характеристики резонатора 3, но не совпадает с ней.. Любое отклонение фазы, вносимое усилителей
2, в силу действия условия баланса фаз приведет к изменению частоты генерации в пределах его резонансной линии. На новой частоте сдвиг Фазы, вносимый резонатором 3, скомпенсирует исходное отклонение фазы в усилителе 2 и баланс фаз сохранится постоянным. Благодаря указанной выше предварительной настройке высокочастотного генератора установочным фаэовращателем 5 изменение частоты генерации относительно резонансной часто» ты резонатора 3 приведет к изменению коэффициента передачи резонатора 3 в соответствии с формой его амплитудно-частотной характеристики. Но условие баланса амплитуд требует, чтобы в режиме генерации произведе10913
3 ние коэффициентов передачи всех элементов кольца на рабочей частоте было равно 1. Поэтому изменения коэффициента передачи резонатора 3 должны вызвать соответствующие изменения коэффициента усиления усилителя 2.
Последние, в свою очередь, сопровождаются изменением энергопотребления от источника 1 питания, что вызывает изменения падения напряжения 111 на фильтре 8 пропорциональные, таким образом, исходным флуктуациям частоты. Вариации падения напряжения на фильтре 8, усиленные дифференциальным усилителем 6 и прошедшие через фильтр15
7, поступают в надлежащей Aase на управляющий вход управляемого фазовращателя 4, что приводитк подавлению первоначальных флуктуаций частоты.
Фильтр 7 должен иметь полосу пропускания от 0,5-1 кГц до 10-100 кГц.
Он выполняет двоякую функцию. Во-первых не пропускает постоянную составляющую и ослабляет низкие частоты, например составляющие остаточных 25 пульсаций, кратные 50 Гц, проникающие с источника 1 питания на вход первого фильтра 8 и далее, в цель управления частотой. Бо-вторых, увеличивает устойчивость стабилизи-, рующей обратной связи и величину
00 4 коэффициента регулирования в ней во всем требуемом диапазоне подавления флуктуаций частоты.
С помощью второго фильтра 9, идентичного фильтру 8, -и эквивалента
10 по цели питания формируется симметрия схемы датчика амплитуды. Благодаря этому выравниваются амплитудно-частотные и фазочастотные характеристики обеих ветвей схемы от их общей точки на выходе источника
1 .питания до входов дифференциального усилителя 6 и это способствует подавлению на его выходе остаточных пульсаций выпрямленного в достаточно широком диапазоне частот пульсаций. Ослабление этих пульсаций в дифференциальном усилителе б наряду с ослаблением в фильтре 7 верхних частот препятствует их прохождению на вход управляемого фазовращателя
4 и возникновению паразитной частотной модуляции в кварцевом генераторе. .Технико-экономическая эффектив ность от применения предлагаемого высокочастотного генератора заключается в повышении кратковременной стабильности более чем в 4 раза по сравнению с прототипом, являющимся базовым объектом.
Составитель В.Рудай
Редактор С.10ско Техред И.Метелева Корректор С. Шекмар
Заказ 3097/52 Тираж 862 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета ССС> по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раупская наб., д. 4/5
Филиал ПЛП Патент, г, Ужгород, ул, Проект- яч,.
