Генератор гармонических колебаний с автоматической стабилизацией амплитуды

 

Изобретение относится к радиотехнике . Цель изобретения - увеличение амплитуды выходных колебаний, Г-р содержит активную часть 1, выг полненную на транзисторе 2 с резистором 3 в цепи эмиттера, усилитель 4, амплитудньм детектор 5, резистор 6, конденсатор 7, диод 8, источник 9 смещения, резистивный делитель 10 напряжения, эл-т 11 с электрически управляемым сопротивлетшем, LC-контур 12, катушку 13 связи и нагрузочный LC-контур 14. Напряжение N-ft гармоники с контура 14 поступает на выход г-ра, а напряжение(Ы+1)-й гармоники с контура 12 через 13 поступает на усилитель 4. Усиленное напряжение детектируется и используется как отрицательное упраапяющее напряжение, поступающее на эл-т 11 и через резистор 6 на диод 8. Одновременно на эти эл-ты поступает положительное управляющее напряжение с источника 9. Рабочая точка устанавливается сопротивлением эл-та 11, и осуществляется стабилизация максимальной амплитуды калеба1тй каждой гармоники. Для ускорения процесса вхождения в оптимальный режим в условиях воздействия дестабилизирующих факторов используется отрицательная обратная связь по переменноь у току, состоящая из резистора 3, конденсатора 7 и диода 8. 2 ил. § (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 Н 03 В 5/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ H ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4210704/24-09 (22) 16. 03. 87 (46) 30.03.89. Бюл. Ф 12 (72) А.И. Букчин, И.О. Груша и Ю.М. Кирияйнен (53) 621.373.5(088.8) (56) Радиопередающие устройства /

Под ред. В.В. Шахгильдяна. М.: Связь, 1980, с. 41-42.

Патент Японии В 42-17228, кл. 98/5/ В 12, опублик. 1967. (54) ГЕНЕРАТОР ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБА-

НИЙ С АВТОМАТИЧЕСКОЙ СТАБИЛИЗАЦИЕЙ

АМПЛИТУДЫ (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - увеличение амплитуды выходных колебаний.

Г-р содержит активную часть 1, вы полненную на транзисторе 2 с резистором 3 в цепи эмиттера, усилитель 4, амплитудный детектор 5, резистор 6, конденсатор 7, диод 8, источник 9 смещения, резистивный делитель 10 напряжения, эл-т 11 с электрически

„„Я0„„1469535 A 1 управляемым сопротивлением, LC-контур 12, катушку 13 связи и нагрузочный LC-контур 14. Напряжение N-й гармоники с контура 14 поступает на выход r-pa, а напряжение(0+1)-й гармоники с контура 12 через катушку 13 поступает на усилитель 4. Усиленное напряжение детектируется и использу" ется как отрицательное управляющее напряжение, поступающее на эл-т 11 и через резистор 6 на диод 8. Одновременно на эти эл-ты поступает положительное управляющее напряжение с источника 9. Рабочая точка устанавливается сопротивлением эл-та 11, и осуществляется стабилизация максимальной амплитуды колебаний каждой гармоники. Для ускорения процесса вхождения в оптимальный режим в условиях воздействия дестабилизирующих факторов используется отрицательная обратная связь по переменному току, состоящая из резистора 3, конденсатора 7 и диода 8. 2 ил.

1469535

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоэлектронной аппаратуре в качестве источника электрических колебаний.

Цель изобретения — увеличение амплитуды выходных колебаний.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема генератора гармонических колебаний с автоматической стабилизацией амплитуды; на фиг. 2 — графики, поясняющие принцип действия генератора гармонических колебаний с автоматической стабилизацией амплитуды. 15

Генератор гармонических колебаний с автоматической стабилизацией амплитуды содержит активную часть 1, выполненную на транзисторе 2 с резистором 3 в цепи эмиттера, усилитель 4, 2{) амплитудный детектор 5, резистор 6, конденсатор 7, диод 8, источник 9 смещения, резистивный делитель 10 . напряжения, элемент 11 с электрически управляемым сопротивлением, LC- 25 контур 12, катушку 13 связи, нагрузочный ЬС-контур 14.

Генератор гармонических колебаний с автоматической стабилизацией амплитуды работает следующим образом. 30

Из анализа графиков, приведенных на фиг. 2, где с(, .... g- коэффициенты разложения косинусоидального импульса для соответственно 1-й,..., к-й гармоник, C — угол отсечки косинусоидального импульса, следует, что оптимальные углы отсечки 8,„, и для каждой гармоники находятся в экстремальных точках графиков для соответствующих гармоник (фиг. 2, 4р точка 1 — 8 «>, и Н, „,„,для первой, точка 5 — 0, z u al для второй, точка 6 — e«» è и „,„, для третьей и т.д. гармоники) . Причем изменение угла отсечки 8у. и 8o "(Фиг ° 2э точ 45 ка 3) или 8 у<, . и 8,„,,(фиг. 2, точка 2) приводит к уменьшению напряжения этой гармоники и не позволяет использовать напряжение этой гармоники как управляющее. В тоже время, напря-5О жение (И+1)-й гармоники при угле отсечки 8 у„(В,„, „(фиг. 2, точка 3) увеличивается, а при угле отсечки

g „„ e, „(фиг. 2, точка 2) уменьшается, что позволяет использовать это напряжение, выделяемое íà LCконтуре 12 в качестве управляющего для стабилизации максимальной ампли-, туды N гармоники при 8„„ = 8<> q., Напряжение N-й гармоники с нагрузочного LC-контура 14 поступает на выход устройства, а напряжение (N+

+1)-й гармоники с LC-контура 12 через катушку 13 поступает на вход усилителя 4. Это напряжение, усиленное усилителем 4, детектируется амплитудным детектором 5 и используется как управляющее. С выхода амплитудного детектора 5 отрицательное управляющее напряжение поступает на элемент 11, а через резистор 6 на диод 8.

Одновременно с выхода источника 9 положительное напряжение поступает на вход элемента 11 и через резистор

6 на диод 8.

Рабочая точка, в которой 8у °

= 8,„,(фиг. 2, точка 1 - для первой, точка 5 для второй, точка Ь вЂ” для третьей и так далее гармоник) устанавливается сопротивлением элемента 11, которое определяется суммарным положительным управляющим напряжением, воздействующим на этот элемент, и резисторами резистивного делителя 1О.

Для стабилизации максимальной амплитуды колебаний первой гармоники

Б, изменяя коэффициент усиления

Ьт усилителя 4, устанавливается на выходе детектора 5 управляющее отрицательное напряжение, пропорциональное напряжению второй гармоники Б, которое совместно с напряжением смещения воздействует на элемент 11 и устанавливает активную часть 1 в режим

8 „., = 9,„,, соответствующий U,.

При воздействии дестабилизирующих факторов (изменение температуры, изменение питающего напряжения) угол отсечки 8ус изменяется и отличается от 8,„,е При Вуст < 8,>р,(фиг ° 2 точ ка 3) напряжение второй (N+1)-й гармоники возрастает, что приводит к увеличению отрицательного напряжения на выходе амплитудного детектора 5 и уменьшению управляющего положительного напряжения на элементе 11. Сопротивление элемента 11 возрастает, а напряжение на базе транзистора 2 активной части 1 уменьшается. Это приводит к уменьшению напряжения второй гармоники до величины, соответствующей фиг. 2, точка 1, а следовательно, и к установлению Hq 1=

= 8о 1 для первой гармоники

Увеличение угла отсечки 8„„, Е.. (фиг. 2, точка 2) приводит к уменьшению напряжения второй (N+1)-й гар1469535 монии, что приводит к уменьшению отрицательногo напряжения. на выходе амплитудного детектора и возрастанию суммарного положительного напряжения на элементе 11. Сопротивление этого элемента 11 уменьшается, а напряжение на базе транзистора 2 активной части 1 возрастает. Это приводит к увеличению напряжения второй гармони- 1О ки до величины, соответствующей фиг.2, точка 1, а следовательно, и к установлению чс, = цп, для первой (N) гармоники. При стабилизации максимальной амплитуды второй гармоники аналогично, выбрав режим работы активной части 1, соответствующий фиг. 2, точка 5, где 6„„, = 6,„,, для второй гармоники, можно осуществить автоматическую стабилизацию амплитуды колебаний этой гармоники путем использования в качестве управляющего напряжение третьей гармоники колебаний вышеописанным образом.

При стабилизации максимальной ам- 25 плитуды третьей гармоники, выбрав режим работы активной части 1, соответствующий фиг. 1, точка 6, где Вустз =,„, для третьей гармоники, можно осуществить автоматическую ста- 3 билизацию амплитуды колебаний 3-й гармоники за счет использования в качестве управляющего напряжение 4-й гармоники колебаний.

Для ускорения процесса вхождения в оптимальный режим в условиях воз35 действия дестабилизирующих факторов используется отрицательная обратная связь по переменному току (резистор

3) активной части 1, конденсатор 7, диод 8, которая работает следующим образом.

Суммарное управляющее напряжение на диоде 8 образуется также, как на элементе 11, из положительного напряжения от источника 9 и отрицательного напряжения от амплитудного детектора 5, которое зависит от амплитуды напряжения (N+1)-й гармоники. При .ее уменьшении уменьшается отрицательное напряжение на выходе амплитудного

50 детектора 5, что приводит к увеличению положительного смещения на диоде

8 и уменьшению его сопротивления.

Шунтирующее воздействие конденсатора

7, резистора 3 активной части 1 по переменному току возрастает, что приводит к уменьшению отрицательной обратной связи и увеличению амплитуды выходных колебаний до первоначально установленной величины. При возрастании амплитуды выходных колебаний отрицательное напряжение на выходе амплитудного дет ктора 5 возрастает.

Суммарное управляющее положительное напряжение на диоде 8 уменьшается, что приводит к увеличению его сопротивления, уменьшению шунтирующего действия конденсатора 7, увеличению отрицательной обратной связи по переменному току и уменьшению амплитуды выходных колебаний до первоначально установленной величины.

Формула изобретения

Генератор гармонических колебаний с автоматической. стабилизацией амплитуды, содержащий активную часть, которая выполнена на транзисторе, в цепь эмиттера которого включен резистор, резистивный делитель напряжения, первый вывод которого подключен к общей шине, а отвод которого подключен к базе транзистора активной части, конденсатор и диод, которые включены последовательно между выводами резистора в цепи эмиттера транзистора активной части,,последовательно соединенные усилитель и амплитудный детектор, источник смещения, вход которого подключен к шине питания, резистор, один вывод которого подключен -к точке соединения конденсатора с диодом, а другой вывод которого подключен к выходам амплитудного детектора и источника смещения, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения амплитуды выходных колебаний, введены LC-контур, который настроен на 01+1)-ю гармонику, а первый . вывод которого подключен к коллектору транзистора активной части, катушка связи, которая подключена к входу усилителя и индуктивно связана с катушкой LC-контура, элемент с электрически управляемым сопротивлением, который включен между вторым выводом резистивного делителя напряжения и шиной питания, а управляк. ий вход которого подключен к выходу амплитудного детектора, нагрузочный LC-контур, который настроен на N-ю.гармонику и включен между вторым выводом ЬС-контура и шиной питания.

О,Ф

О ZQ ФО 80 80 700 1Z0 ЯО 1ЮО 180

1гпл впсмки 8 д градусах

Фиг. z

Составитель Б. Рудай

Редактор Т. Лазаренко Техред N.Xoäàíè÷ Корректор В. Гирняк

Заказ 1364/56 Тираж 879 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета о изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагари а„ н ие

Гага ина 101