Кварцевый генератор

 

КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий первый и второй полевые транзисторы , истоки которых объединены и через генератор тока подключены к общей шине, а стоки которых через соответственно первый и второй резисторы подключены к шине питания, кварцевый резонатор, первый и второй электроды которого подключены к стокам соответственно первого и второго полевьсх транзисторов, третий и четвертый резисторы, первые выводы которых подключены к общей шине, отличающийся тем, что. lj3 1 i,N5 . с целью повьщ1ения кратковременной стабильности частоты, в него введены первый и второй трансформаторы и дополнительный резистор, а кварцевый резонатор выполнен шестизлектродным, при этом начало и конец первичной обмотки первого трансформатора подключены соответственно к первсжу и третьему электродам кварцевого резонатора , начало и конец вторичной обмотки первого трансформатора подключены соответственно к четвертому электроду кварцевого резонатора и к затвору первого полевого транзистора, начало и конец первичной обмотки второго трансформатора подключены соответ9 ственно к второму и пятому электродам кварцевого резонатора, начало и конец вторичной обмотки второго трансформатора подключены соответ§ ственно к шестому электроду кварцевого резонатора и затвору второго полевого транзистора, вторые выводы третьего и четвертого резисторов D ГО подключены соответственно к четвертому и шестому электродам кварцевого резонатора, а дополнительный резистор Ul включен между третьим и пятьм элект родами кварцевого резонатора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК аЕ (1И

ЗСЮ Н03В 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3588854/18-09 (22) 03.05.83 (46) 07.08.84. Бюл. N - 29 (72) А.С.Василенко, Е.С.Колесник, В.Л.Сорокопут и В.Я.Баржин (71) Харьковский ордена Ленина авиационный институт им. Н.Е.Жуковского (53) 621.373.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 592004, кл. Н 03 В 5/02, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 949770, кл. Н 03 В 5/32, 1981 (прототип). (54) (57) КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий первый и второй полевые транзисторы, истоки которых объединены и через генератор тока подключены к общей шине, а стоки которых через соответственно первый и второй резисторы подключены к шине питания, кварцевый резонатор, первый и второй электроды которого подключены к стокам соответственно первого и второго полевых транзисторов, третий и четвертый резис1оры, первые выводы которых подключены к общей шине, отличающийся тем, что, с целью повышения кратковременной стабильности частоты в него введены первый и второй трансформаторы и дополнительный резистор, а кварцевый резонатор выполнен шестиэлектродным, при этом начало и конец первичной обмотки первого трансформатора подключены соответственно к первому и третьему электродам кварцевого резонатора, начало и конец вторичной обмотки первого трансформатора подключены соответственно к четвертому электроду кварцевого резонатора и к затвору первого полевого транзистора, начало и конец первичной обмотки второго трансформатора подключены соответственно к второму и пятому электродам кварцевого резонатора, начало и конец вторичной обмотки второго трансформатора подключены соответственно к шестому электроду кварцевого резонатора и затвору второго полевого транзистора, вторые выводы третьего и четвертого резисторов подключены соответственно к четвертому и шестому электродам кварцевого резонатора, а дополнительный резистор включен между третьим и пятым электродами кварцевого резонатора.

1107254

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве высокостабильного источника гармонических колебаний.

Известен кварцевый генератор, со5 цержащий дифференциальный усилитель, выполненный на двух полевых транзисторах, истоки которых со.динены между собой и через токостабилизирующий полевой транзистор подключены к общей шине, два кварцевых резонатора и резисторы, обеспечивающие режим работы по постоянному току (Л1) 1 J

Однако этот кварцевый генератор имеет низкую стабильность частоты.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является кварцевый генератор, содержащий первый и второй полевые транзисторы, истоки которых объединены и через генератор тока подключены к общей шине, а стоки которых через соответственно первый и второй резисторы подключены к шине питания, кварцевый резонатор, первый и второй электроды которого подключены к стокам соответственно первого и второго полевых транзисторов, третий и четЗО вертый резисторы, первые выводы которых подключены к общей шине (Л2).

Вторые выводы третьего и четвертого резисторов подключены к затворам соответственно первого и второго полевых транзисторов t.2>. 35

Известный кварцевый генератор имеет низкую кратковременную стабильность частоты, определяемую его добротностью.

Цель изобретения — повьш ение кратковременной стабильности частоты.

Цель достигается тем, что в кварцевый генератор, содержащий первый и второй полевые транзисторы, истоки которых объединены и через генератор

45 тока подключены к общей шине, а стоки которых через соответственно первый и второй резисторы подключены к .шине питания, кварцевый резонатор, первый и второй электроды которого подключены к стокам соответственно первого и второго полевых транзисторов, третий и четвертый резисторы, первые выводы которых подключены к общей шине, введены первый и второй 55 трансформаторы и дополнительный резистор, а кварцевый резонатор выполнен шестиэлектродным, при этом начало и конец первичной обмотки первого трансформатора подключены соответственно к первому и третьему электродам кварцевого резонатора, начало и конец вторичной обмотки первого трансформатора подключены соответственно к четвертому электроду кварцевого резонатора и к затвору первого полевого транзистора, начало и конец первичной обмотки второго трансформатора подключены соответственно к второму и пятому электродам кварцевого резонатора, начало и конец вторичной обмотки второго трансформатора подключены к шестому электроду кварцевого резонатора и затвору второго полевого транзистора, вторые выводы третьего и четвертого резисторов подключены соответственно к четвертому и шестому электродам кварцевого резонатора, а дополнительный резистор включен между третьим и пятым электродами кварцевого резонатора.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого кварцевого генератора; на фиг. 2— эквивалентная схема одного плеча предлагаемого кварцевого генератора.

Кварцевый генератор содержит первый полевой транзистор 1., второй полевой транзистор 2, генератор 3 тока, первый резистор 4, второй резистор 5, кварцевый резонатор 6, третий резистор 7, четвертый резистор 8, первый трансформатор 9, второй трансформатор 10, дополнительный резистор

11.

Кварцевый генератор работает следующим образом

Предлагаемый кварцевый генератор выполнен по симметричной схеме. Средние точки схемы, которыми являются кварцевый резонатор 6 и дополнительный резистор 11, для противофазных колебаний могут считаться закороченными.

При выполнении условий самовозбуждения в схеме возникают следующие напряжения (фиг.2):

li — комплексная амплитуда напряжения между первым электродом кварцевого резонатора б и общей шиной;

U — комплексная амплитуда напряЕ жения между третьим электродом 6 кварцевого резонатора

6 и общей шиной;

11U725 i

U — комплексная амплитуда напряг жения на первичной обмотке первого трансформатора 9;

0 — комплексная амплитуда напряжения на вторичной обмотке первого трансформатора 9;

U> — комплексная амплитуда напряжения между четвертым электродом 8 и общей шиной;

U - комплексная амплитуда напряжения на затворе первого транзистора 1 относительно общей шины.

Для кварцевого резонатора 6 справедливы соотношения

U2/U„= К„Е () .- (7 -фЫ (l0!

35 где д — частота последовательного резонанса кварцевого резонатора 6.

Путем подбора величины сопротивления третьего резистора 7 для выполнения соотношения

20 где 1 ц — фазочастотная характеристика кварцевого резонатора 6.

Так как усилитель, выполненный на первом транзисторе 1, инвертирует фазу входного колебания, то в схеме 25 фиг. 2 выполняется условие баланса фаз, а условие баланса амплитуд выполняется путем выбора коэффициента усиления.

Изменяя величину сопротивления дополнительного резистора 11 можно добиться выполнения соотношения (о (Ъ) R

4 (41 где R — величина сопротивления тре- тьего резистора 7, можно добиться выполнения условия

К (й)д) = 1, тогда крутизна фазочастотной характеристики предлагаемого кварцевого генера- тора определяется из соотношения г где М вЂ” коэффициент трансформации первого и второго трансформаторов

9 и 10.

Таким образом, крутизна фазочастотной характеристики цепи положительной обратной связи предлагаемого кварцевого генератора в N + 1 раз больше, чем крутизна фазочастотной характеристики кварцевого резонатора

6, следовательно,и относительное изменение частоты выходного колебания

ЖМ вЂ” в предлагаемом кварцевом гене6Do раторе в N + 1 раз меньше, чем в известном устройстве при использовании в предлагаемом кварцевом генераторе и известном устройстве одного и того же кварцевого резонатора. Например, если мь выберем коэффициенты трансформации первого и второго трансформаторов 9 и 10

N = 10, тогда относительная нестабильность частоты выходных колебаний в предлагаемом кварцевом генерато- . ре в 11 раз меньше, чем в известном устройстве.

1107254

Заказ 5774/41 Тираж 862 ПЬ ислое

0"

Фклвал ППП атевт, е.узгород, ул.Проектная, 4