Кварцевый генератор

 

КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий первый транзистор, коллектор и база которого соответственно через первый и второй резисторы подключены к шине питания, а соответственно через первый и второй конденсаторы подключены к общей шине, второй транзистор, а также кварцевый резистор, параллельно которому включен третий резистор, при этом эмиттер первого транзисторачерез четвертый резистор подключен к общей шине, отличающийся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона частот в сторону верхних частот и упрощения настройки, второй транзистор имеет тип структуры, противоположный типу, структуры первого транзистора , эмитт,ер и база второго транзистора соединены соответственно с коллектором и змиттером первого ; транзистора, кварцевый резонатор включен между коллектором второго транзистора и общей шиной. -ffl

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИН

O9l (11) gag Н 03 В 5/32

AKVAAPCTBEMHbtA HOMHTET CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ П=НИЙ И ОТНРЫТИИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

47 (21) 35966 14/18-09 (22) 26.05.83 (46) 30.09.84. Бюп. ¹ 36 (72) В.Я.Баржин, А.И.Исаенко, А.А.Прокимов, В.Ф.Солодовник и В.Г.Удачин (53) 621.373.5 (088.8) (56) 1. Патент США №- 4282496, кл . 331-116, опублик. 04.08.81.

2. Плонский А,Ф. и др ° Транзисторные автогенераторы метровых волн, стабилизированные на механических гармониках кварца. N., "Связь", 1969, с. 129-131 -(прототип) .. (54) (57) КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий первый транзистор, коллектор и база которого соответственно через первый и второй резисторы подключены к шине питания, а соответственно через первый и второй конден саторы подключены к общей шине, второй транзистор, а также кварцевый резистор, параллельно которому включен третий резистор, при этом эмиттер первого транзистора через четвертый резистор подключен к общей шине, отличающийся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона частот в сторону верхних частот и упрощения настройки, второй транзис— тор имеет тип структуры, противоположный типу структуры первого транзистора, эмиттер и база второго транзистора соединены соответственно с g

O коллектором и эмиттером первого транзистора, кварцевый резонатор включен между коллектором второго транзистора и общей шиной.

1116520

1

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для создания источников высоко- стабильных колебаний высоких частот.

Известен безиндукционный кварцевый гейератор, содержащий соединенные в кольцо усилитель и частотозадающую цепь. положительной обратной связи с кварцевым резонатором f11.

Однако этот кварцевый генератор 10 не может работать на высоких номерах механических гармоник кварцевых резонаторов.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является !5 кварцевый генератор, содержащий первый транзистор, коллектор и база которого соответственно через первый и второй резисторы подключены; к шине питания, а соответственно 20 через первый и второй конденсаторык общей шине, второй транзистор, а также кварцевый резонатор, параллельно которому включен третий резистор, при этом эмиттер первого 25 транзистора через четвертый резистор подключен к общей шине. В данном кварцевом генераторе коллектор второго транзистора подключен к шине питания, база подключена к коллектору первого транзистора, а эмиттер второго транзистора через кварцевый резонатор, параллельно которому подключен третий резистор, соединен с эмиттером первого транзистора (2).

Недостатком данного кварцевого генератора является ограниченный диапазон рабочих частот, обусловленный индуктивным характером выходного сопротивления каскада, выполненного 40 на втором транзисторе. Кроме того, компенсация статистической емкости кварцевого резонатора в известном кварцевом генераторе осуществляется подбором катушки индуктивности, что ухудшает технологичность настройки.

Цель изобретения - расширение ра бочего диапазона частот в сторону верхних частот и упрощение настройки.

Для достижения цели в кварцевом

1 генераторе, содержащем первый транзистор, коллектор и база которого соответственно через первый и второй резисторы подключены к шине питания, :а соответственно через первый и вто-.55 рой конденсаторы подключены к общей шине, второй транзистор, а также кварцевый резонатор, параллельно ко- i

;торому включен третий резистор, при этом эмиттер первого транзистора через четвертый резистор подключен к общей шине, второй транзистор имеет тип структуры, противоположный типу структуры первого транзистора, эмиттер и база второго транзистора соединены соответственно с коллектором и эмиттером первого транзистора, кварцевый резонатор включен между коллектором второго транзистора и общей шиной.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема предложенного кварцевого генератора, на фиг. 2 его эквивапентная схема в области верхних частот.

Кварцевый генератор (фиг.1) со-держит первый транзистор 1, первый резистор 2, второй резистор 3, первый конденсатор 4, второй конденсатор 5, третий резистор 6, второй транзистор 7, кварцевый резонатор 8, четвертый резистор 9.

На эквивалентной схеме кварцевого генератора (фиг.2) обозначено: первый каскад 10, второй каскад 11, Ьщ„ - индуктивная компонента выходного сопротивления второго каскада

11, R „< — частотнозависимая отрица-. тельная вещественная компонента входного сопротивления второго каскада 11.

Кварцевый генератор работает следующим образом.

В общем случае коэффициент усиления по напряжению первого каскада

10 К незначительно превышает единицу, так как постоянное напряжение коллектор - эмиттер первого транзистора равно напряжению эмиттер - база второго транзистора ? (для крем" ниевых транзисторов это напряжение примерно равно 0,7 В) и в цепи коллектора первого транзистора включен первый резистор 2, зашунтированный первым конденсатором 4 и низким выходным сопротивлением второго каскада 11. При этом эквивалентное сопротивление коллекторной нагрузки первого каскада 10 далеко от оптимального за счет соответствующего выбора номиналов первого и четвертого резисторов 2 и 9.

К„- коэффициент усиления по напряжейию второго каскада 11 меньше единицы в связи с тем, что этот каскад является эмиттерным повтори3 11165 телем, усиление которого ослаблено дополнительно включенным в цепь .коллектора второго транзистора 7 третьим резистором 6 с сопротивлением несколько десятков ом. В этом случае общий коэффициент усиления схемы К« К,„ 4 1, и генерация отсутствует.

Гальваническая связь первого и второго транзисторов 1 и 7 в сочета- 10 нни с соответствующим выбором номиналов первого, второго и четвертого резисторов 2, 3 и 9 обеспечивают пьвьппенную температурную стабильность

Величин Ky) и К

При настройке контура из эквивалентной индуктивности Lg y и первого конденсатора 4 за счет изменения номинала последнего на частоту требуемой механической гармоники кварце-20 ного резонатора 8 — f — на этой частоте происходит подъем K>„, так как эквивалентное сопротивление в цепи коллектора первого транзистора 1 возрастает и приближается к оптималь-25 ному. Вместе с этим разница в величинах сопротивлений коллекторной и эмиттерной цепей второго транзистора 7 достигает максимальной величины, так как сопротивление парал- 50 лельно включенных кварцевого резонатора 8 и четвертого резистора 6 вблизи частоты f достигает экстремального минимума, в то время как сопротивление параллельного контура Ь@, первый конденсатор 4 максимально..

Вблизи частоты Йз происходит резкое увеличение модуля отрицательного сопротивления - Rg, (f),÷òo пРиводит к дополнительному резкому возраста40 нию величины K>„° К . В результате

20 4 в узкой полосе частот вблизи fg в .схеме кварцевого генератора обеспечиваются условия возникновения стабильных колебаний, частота которых может изменяться плавной подстройкой номинала первого конденсатора 4

Технические преимущества предложенного кварцевого генератора в сравнении с базовым вариантом (прототипом) заключаются в следующем. Индуктивный характер выходного сопротивления второго каскада 11 используется для реализации частотно-избирательного контура, улучшающего усилительные свойства активной части схемы. Это позволяет повысить верхний предел генерируемых частот. Эффект отрицательного входного сопротивле-. ния второго каскада 11 обостряется только в узкой полосе частот вблизи

В предложенной схеме используется резистивное шунтирование кварцевого резонатора, что значительно упрощает настройку схемы и приводит к уменьшению температурной и режимной нестабильности частоты выходных колебаний. Количество подстроечных . элементов сведено к одному, что значительно упрощает настройку квар. цевого генератора. Из схемы исключены индуктивные элементы, что облегчает конструктивную реализацию генератора в микроэлектронном варианте.

Повьппенная температурная стабильность усилительных свойств активных элементов позвопяет уменьшить нестабильность частоты и уровня вьмодных: колебаний в диапазоне температур и снизить рассеиваемую иа кварцевом резонаторе мощность.

Составитель В.Рудай

Редактор О.Колесникова Техред Л.Иикещ Корректор А.Обручар

Заказ 6944/АЗ Тираж 861 Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыгий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул . Проектная, 4

Кварцевый генератор Кварцевый генератор Кварцевый генератор Кварцевый генератор 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области радиоэлектроники, в частности к генераторам частоты с пьезоэлектрическими резонаторами

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиоэлектронике, автоматике и вычислительной технике

Изобретение относится к области формирования управляющего сигнала, который применяется для компенсации температурной зависимости частоты выходных колебаний блока кварцевого генератора

Изобретение относится к радиоэлектронике и может найти применение при разработке высокостабильных кварцевых генераторов

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в параметрических датчиках

Изобретение относится к кварцевым генераторам с автоматической регулировкой усиления

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для получения высокостабильных по частоте электрических колебаний

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах, где в качестве датчиков применяются линейки низкодобротных пьезокварцевых резонаторов

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в кварцевых генераторах с цифровой термокомпенсацией и цифровым термостатированием
Наверх