Кварцевый генератор

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве источника высокостабильных электрических колебаний. Цель изобретения - повышение режимной и температурной стабильности частоты при изменении величины внешней нагрузки. Кварцевый генератор содержит первый и второй транзисторы (Т) 1,2, кварцевый резонатор (КР) 3, первый резистор (Р) 4, первый и второй конденсаторы (К) 5,6, второй и третий резисторы (Р) 7.8, полевой транзистор (ПТ) 9. Колебательная система образована последовательно соединенными КРЗ, индуктивной составляющей полного сопротивления первого Т 1 и емкостной составляющей входного сопротивления эмиттерного повторителя, выполненного на втором Т 2. По постоянному току первый и второй Т 1,2 совместно с первым и вторым Р 4,7 образуют токовое зеркало. На ПТ 9 и третьем Р 8 выполнен источник стабильного тока, что позволяет организовывать следующую отрицательную обратную связь по току, снижающую влияние изменения внешней нагрузки на частоту генерации. 1 ил. (Л с

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧ E CKHX

РЕСПУБЛИК (5!)5 Н 03 В 5/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4701796/09 (22) 05.06.89 (46) 15.01.92. Бюл. Ф 2 (71) Харьковский авиационный институт им, Н.Е. Жуковского (72) А,fl. Карюх, В.Г. Удачин и В.А. Писарев (53) 621.373.5(088.8) (56) Альтшуллер Г.Б. и др. Кварцевые генераторы.М.: Радио и связь, 1984, с,76.

Авторское свидетельство СССР

М 1224948, кл. Н 03 В 5/32, 22.11.84. (54) КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР (57) Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве источника высокостабильных электрических колебаний. Цель изобретения — повышение режимной и температурной стабильности частоты при изменении величины внешней

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

Цель изобретения — повышение режимной и температурной стабильности частоты при изменении величины внешней нагрузки.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема кварцевого генератора.

Кварцевый генератор содержит первый и второй транзисторы 1.2, кварцевый резонатор 3, первый резистор 4, первый и второй

„„5U 1706000 A 1 нагрузки, Кварцевый генератор содержит первый и второй транзисторы (T) 1,2, кварцевый резонатор (КР) 3, первый резистор (Р)

4, первый и второй конденсаторы (К) 5.6, второй и третий резисторы (P) 7 8, полевой транзистор (ПТ) 9. Колебательная система образована последовательно соединенными КРЗ, индуктивной составляющей полного сопротивления первого Т 1 и емкостной составляющей входного сопротивления эмиттерного повторителя, выполненного на втором Т 2, По постоянному току первый и второй Т 1,2 совместно с первым и вторым

P 4,7 образуют "токовое зеркало". На ПТ 9 и третьем Р 8 выполнен источник стабильно- Б го тока, что позволяет организовывать следующую отрицательную обратную связь по току, снижающую влияние изменения внешней нагрузки на частоту генерации. 1 ил. конденсаторы 5,6, второй и третий резисторы 7,8, полевой транзистор 9.

Кварцевый генератор работает следующим образом.

Полевой транзистор 9 и третий резистор 8 образуют источник стабильного тока, Второй транзистор 2, первый конденсатор 5 и второй резистор 7 образуют эмиттерный повторитель.

Входное сопротивление эмиттерного повторителя с емкостной нагрузкой может быть представлено в виде последовательно соединенной емкости и отрицательного сопротивления, Включение первого транзистора 1 с эакороченными между собой ба ой

1706000 и коллектором при достаточном уровне инжекции обеспечивает индуктивный характер его полного сопротивления. Таким образом, колебательная система образована последовательно соединенными кварце- 5 вым резонатором 3, индуктивной составляющей полного сопротивления первого транзистора 1 и емкостной составляющей входного сопротивления эмиттерного повторителя с емкостной нагрузкой, На- 10 стройка эквивалентного контура на рабочую частоту осуществляется изменением емкости первого конденсатора 5. Для обеспечения условий самовоэбуждения необходимо обеспечить превышение величины 15 отри ательного сопротивления над суммарным сопротивлением потерь эквивалентной индуктивности и кварцевого резонатора 3, что обеспечивается соответствующим выбором величины тока через первый и второй 20 транзисторы 1,2, так как увеличение тока приводит к снижению потерь в эквивалентной индуктивности и росту отрицательного сопротивления.

Так..м образом, при настройке эквивалентного контура на частоту одной из гармоник кварцевого резонатора 3 и обеспечении достаiî÷íîé величины отрицательного сопоптивления в кварцевом гене- 30 раторе возникают нарастающие по амплитуде колебания, Рост амплитуды колебаний приводит к росту потерь в эквивалентной индуктивности и уменьшению величины отрицательного сопротивления, 35

При равенстве величины суммарных потерь и величины отрицательного сопротивления устанавливается стационарный режим, По постоянному току первый и второй 40 транзисторы 1,2 совместно с первым и вторым резисторами 4,7 в эмигтерных цепях образуют схему "токового зеркала", следовательно, токи первого и второго транзисторов 1,2 при равенстве их змиттерных 45 сопротивлений равны между собой и не зависят от температуры и питающего напряжения и полностью определяются источником стабильного тока.

Для повышения стабильности частоты при изменяющейся величине нагрузки источник стабильного тока выполнен на полевом транзисторе 9, затвор которого подключен к шине питания, а между истоком и шиной питания включен третий резистор 8, определяющий величину стабильного тока, причем коллектор второго транзистора 2 подключен к истоку полевого транзистора 9. При увеличении (уменьшении) тока через второй транзистор 2 будет соответственно увеличиваться (уменьшаться) и падение напряжения на третьем резисторе 8, что, в свою очередь, приведет к уменьшению (увеличению) тока через полевой транзистор 9, а вследствие работы "токового зеркала" и к уменьшению (увеличению) тока через второй транзистор

2, то есть в схеме существует отрицательная обратная связь по току, что снижает влияние изменения нагрузки на частоту генерации.

Формула изобретения

Кварцевый генератор, содержащий кварцевый резонатор и первый резистор, первые выводы которых подключены к общей шине, первый транзистор, второй транзистор, эмиттер которого через второй резистор подключен к общей шине, первый конденсатор, который включен между эмиттером второго транзистора и общей шиной, третий резистор и второй конденсатор, первые выводы которых подключены соответственно к шине питания и общей шине, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения режимной и температурной стабильности частоты при изменении величины внешней нагрузки, введен полевой транзистор, затвор которого подключен к шине питания, исток — к второму выводу третьего резистора, а сток — к коллектору первого транзистора, при этом база и коллектор первого транзистора подключены к базе второго транзистора, вторые выводы кварцевого резонатора и первого резистора подключены к эмиттеру первого транзистора, а коллектор второго транзистора и второй вывод второго конденсатора подключены к истоку полевого транзистора.

&юР

Составитель В.Рудай

Редактор М.Циткина Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М лароши

Заказ 203 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101