Кварцевый генератор

 

КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий усилитель на транзисторе, выполненный в виде эмиттерного повторителя , пьезотрансформатор, первый электрод которого соединен с базой транзистора, второй электрод через резистор соединен с общей тиной , третий электрод подключен к эмиттеру транзистора, а четвертый электрод - к общей тине, -отличающийся тем, что,с целью расширения частотного диапазона в сторону верхш1х частот, в него введен последовательный 1,С -контур, который включен между вторым о о электродом пьезотуэансформатора я эмиттером транзистора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) Й 03 В 5 32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3447009/18- 09 (22) 26,05.82 (46) 07.05.84. Бюл. Р 17 (72) В.Я.Баржин, Л.Г.Воробьева, А.А Прокимов, B.Ô.Солодовник и В.Г.Удачин (71) Харьковский ордена Ленина авиационный институт им.Н.Е.Жуковского (53) 621.373.5(088.8) (56) 1. Патент С!цА 1.- 3518573, кл. 331-116, опублик, 1970.

2. Патент Японии - 51-33706, кл. 98(5) В 12 (Н 03 В 5/32), опублик. 1976 (прототип). (54)(57) КВАРЦЕВЬЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий усилитель на транзисторе, выполненный в виде эмиттерного повторителя, пьезотрансформатор, первый электрод которого соединен с базой транзистора, второй электрод через резистор соединен с общей виной, третий электрод подключен к эмиттеру транзистора, а четвертый электрод — к общей вине, о т л и— ч а ю шийся тем, что,с целью расвирения частотного диапазона в сторону верх)п(х частот, в него введен последовательный 1,С -контур, который включен между вторым электродом пьезотрансформатора A эмиттером транзистора.

1ОЧ1302

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для изготовления высокостабильных источников гармонических колебаний.

Известен кварцевый генератор с многоэлектродным кварцевым резонатором 1.1 ".1, Однако он сложен в изготовлении и имеет низкую стабильность частоты генерируемых колебаний.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является кварцевь|й генератор, содержащий усилитель на транзисторе, выполненный в виде эмиттерного повторителя, пьезотрансформатор, первый электрод которого соединен с базой транзистора, второй электрод которого через резистор соединен с общей шиной, третий электрод подключен к эмиттеру транзистора, а четвертый электрод — к общей шине Г2 ).

Недостатком кварцевого генера— тора является узкий частотный диапазон вследствие неустойчивой работы на высоких номерах механичес— ких гаромник кварцевого резонатора.

Цель изобретения — расширение частотного диапазона в сторону верхних частот, Для достижения цели в кварпевый генератор, содержащий усилитель на транзисторе, выполненный в виде эмиттерного повторителя, пьезотрансформатор, первый электрод которого соединен с базой эмиттера, второй электрод через резистор соединен с общей шиной, третий электрод подключен к эмиттеру транзистора, а четвертый электрод — к общей шине,введен последовательнь|й LC-контур,который включен между вторым электродом пьезотрансформатора и эмиттером транзистора.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема кварцевого генератора.

Кварцевый генератор содержит усилитель на транзисторе 1, выпол— ненный в виде эмиттерного повторите.ля, пьезотрансЖорматор 2, резистор

3,последовательный ЬС вЂ конт 4.

Кварцевый генератор работает сле— дующим образом.

Незатухающие электрические колебания на выбранной механической гармонике пьезотрансформатора 2 обеспечиваются двумя цепями положительной обратной связи, каждая из которых имеет коэффициент передачи меньше единицы, Первая цепь положительной обратной связи акустическая и образована пьезотрансЖорматором 2, вторая— электрическая и содержит полосовоч фильтр, образованный последовательным ЬС-контуром 4 и резистором 3, а также кварцевый резонатор, образованный первым и вторым электродами пьезотрансформатора 2, Первая и вторая цепи положитель15 ной обратной связи включены по входу параллельно, а по выходу последовательно, Поэтому коэффициент усиления К разомкнутой цепи положительной обратной связи определяется из соотношения

20 ((=K ()ш)+К, (1ю) (11 где к (g щ ) — коэЖАициент передачи первой цепи положительной обратной связи;

К (j м ) — коэффициент передачи

2 второй цепи положительной обратной связи.

Исходя из условий самовозбуждения, коэффициент передачи пьезотрансфорЗ0 матора должен отвечать неравенству

К (,з1>1-К (

В силу того, что при использовании транзисторзв с граничной часто35 той„ существенно превышающей частоту генерируемого колебания К2(j<у )

0,8 — 0,9 на резонансной частоте последовательного ЬС-контура 4, то достаточно обеспечить акустическую

40 связь К (j ыз) 7р О 1 — 0 2 на часто1 те механической гармоники пьезотрансформатора 2, чтобы в кварцевом генераторе возбудились колебания с частотой

< „=пи, („-) где ш — частота настройки последовательного ЬС-контура 4;

M . — резонансная частота пьезоО трансформатора 2;

5( и =- 1, 3, 5... номер гармоники пьезотрансформатора 2, При этом возбуждение на отличных от Ып гармониках пьезотрансформатора частот цц невозможно, так как

- K2(j„) «(j o),è возбуждение на паразитных частотах через последовательный ЬС-контур 4 и статическую емкость пьезотрансформагора 2 невоз—

1091302

Составитель В,Рудай

Редактор C,111ско Техред Л.Коцюбняк Корректор С.1цекмар

Заказ 3097/52 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП пПатентн, r. Ужгород, ул, Проектная, 4 можно, так как К (1м) а 1 для любых частот. То есть амплитудные условия самовозбуждения выполняются только на и-й механической гармонике пьезотрансформатора. Это выгодно отличает предлагаемый генератор. от известных гармониковых генераторов с двухэлектродными кварцевыми резонаторами, в которых возбуждение колебания по цепи положительной обратной связи через статическую емкость возможно или для его подавления необ— ходимо введение специальных цепей нейтрализации или компенсации этой емкости и, следовательно, усложнение схемных и конструктивных решений генераторов и увеличение трудоемкости наладочных работ.

Применение кварцевого генератора обеспечивает положительный экономический эффект вследствие того, что требуемые для использования в предлагаемом кварцевом генераторе акустически связанные кварцевые резонаторы серийно пригодны, так кяк выполняются на кварцевой пластине с

5 параллельными поверхностями, имеют электроды одинаковой площади и частоты последовательных резонансов, равные нужной частоте выходного колебания. Схемное решение кварцевого генератора отличается существенной простотой. Необходимые наладочные работы не требуют значительных затрат и квалификации труда, так как отсутствуют цепи нейтрализации или компенсации статической емкости резонаторов и подавления параэитных колебаний. Наладочные работы включают о;.ну операцию настройки последовательного LC-контура с целью возбуждения нужной ме>:аиической гармо— ники пьезотрансформатора и получения номинальной частоты выходного колебания.