Управляемый напряжением генератор

 

Использование: в радиотехнике в качестве источника гармонических колебаний с управляемой частотой. Сущность изобретения: управляемый напряжением генератор содержит автогенератор с LC-колебательным контуром 1, транзистор 2, конденсатор 3, полупроводниковые диоды 4, 6, индуктивную катушку связи 5. Связи между элементами позволяют за счет уменьшения влияния паразитных емкостей расширить рабочий диапазон в сторону высоких частот. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 03 В 5/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4884448/09 (22) 20,11.90 (46) 23.04.93. Ьюл, Ф 15 (71). Воронежский политехнический институт (72) M.È.Áî÷àðîâ и М.В,Клыков (56) Радиотехника, 1987, М 4 с, 22, рис, 2. (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ НАПРЯЖЕНИЕМ ГЕHEPAT0P

ÄÄ5UÄÄ 1810980 А1 (57) Использование: в радиотехнике в качестве источника гармонических колебаний с управляемой частотой. Сущность изобретения: управляемый напряжением генератор содержит автогенератор с LC-колебательным контуром 1, транзистор 2, конденсатор

3, полупроводниковые диоды 4, 6, индуктивную катушку связи 5. Связи между элементами позволяют за счет уменьшения влияния паразитных емкостей расширить рабочий диапазон в сторону высоких частот. 2 ил.

С)

;О

iQQ

С) 1810980

И;обретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве источника гармонических колебаний с управляемой частотой, в частности, для получения частотно-модулированных колебаний в радиопередающих устройствах или для электронной перестройки частоты, Цель изобретения — расширение рабочего диапазона в сторону высоких частот.

На фиг. 1 изображена схема управляемого напряжением генератора; на фиг, 2— временные диаграммы, поясняющие принцип его работы.

Управляемый напряжением генератор содержит а втогенератор с LC- колебательным контуром 1: транзистор 2. эмипер которого соединен с общей шиной, а коллектор через конденсатор 3 подключен к LC-колебательному контуру 1 автогенератора; первый полупроводниковый диод 4, подключенный к коллектору и эмиттеру транзистора 2 таким образом, что проводимости коллектора и подсоединенного к нему электрода первого полупроводникового диода 4 совпадают; индуктивную катушку связи 5, один вывод которой подключен к базе транзистора 2, а другой ее вывод является входом управляющего напряжения управляемого напряжением генератора. Между коллектором транзистора 2 и конденсатором 3 введен второй полупроводниковый диод 6,. при этом проводимости коллектора транзистора

2 и подключенного к нему электрода второго полупроводникового диода 6 совпадают.

Управляемый напряжением генератор работает следующим образом.

При выполнении условий самовозбуждения на LC-колебательном контуре 1 возникает гармоническое напряжение U, которое за счет его магнитной связи с индуктивной катушкой связи 5 создает на выходе напряжение обратной связи 0« (фиг. 2, а), Это напряжение передается на базу транзистора 2. Кроме того, на базу транзистора 2 поступает и управляющее напряжение Uy

{фиг. 2. б), создаваемое на клеммах "Вход" источником управляющего напряжения, Поэтому к базе транзистора 2 прикладывается напряжение Ug = Uoc + Uy (фиг. 2, б).

Одновременно часть напряжения U (штриховая линия фиг, 2, а) передается и на конденсатор 3 и далее поступает на диодно-транзисторный ключ, образованный транзистором 2 и первым полупроводниковым диодом 4.

В течение времени ti..,tg периода колебаний Т напряжение Ug на базе транзистора

2 превышает его напряжение отсечки Е, поэтому диодно-транзисторный ключ открыт, При этом по цепи, состоящей из конденсатора 3, второго полупроводникового диода 6, транзистора 2 и первого полупроводникового диода 4, протекает ток i = dq/dt (фиг. 2, в), а заряд q и напряжение.Ue на конденсаторе 3 повторяют форму воздействующего напряжения U. При этом в первой фазе проводимости диодно-транзисторного ключа ток i протекает через первый полупроводниковый диод 4 (вертикальная штриховка), а во второй — через второй полупроводнико, вый диод 6 и транзистор 2 (горизонтальная штриховка). В течение времени О.. t< и tz...Ò диодно-транзисторный ключ заперт, так как на базе транзистора 2 напряжение 0б < Е, "5 а к первому полупроводниковому диоду 4 приложено положительное напряжение, поэтому напряжение Ue и заряд q на конденсаторе 3 в эти интервалы времени постоянны (фиг. 2, а),а ток i не протекает(фиг. 2, в). Этот

20 процесс периодического подключения и отключения конденсатора 3 к LC-колебательному контуру 1 автогенератора периодически повторяется с периодом Т высокочастотного напряжения U, С помощью управляющего напряжения

Uy (фиг, 2, б) можно изменять длительность

At = tz - t> времени подключения конденсатора 3 к LC-колебательному контуру 1, а следовательно, и среднее значение его ем30 кости за период Т в пределах от Cmln Ao Свах.

При этом значение С»> определяется в основном номиналом емкости С конденсатора

3 (поскольку ее величина значительно превышает паразитные емкости элементов схемы).

Величина Сп п ограничивается паразитной емкостью разомкнутого ключа, которая складывается из паразитных емкостей параллельно включенных первого полупроводникового диода 4 и последовательной цепочки, состоя40 щей из второго полупроводникового диода 6 и транзистора 2. Паразитная емкость транзистора 2 в несколько раз превышает паразитную емкость второго полупроводникового диода 6, и поскольку эти элементы включены

45 последовательно, суммарная параэитная емкость указанной последовательной цепочки меньше наименьшей, т.е, меньше емкости второго полупроводникоюзго диода 6.

Таким образом, суммарная паразитная

50 емкость разомкнутого ключа практически определяется паразитными емкостями первого полупроводникового диода 4 и второго полупроводникового диода 6 и является небольшой величиной.

На высоких частотах при разомкнутом ключе на его паразитной емкости уровень запасенной высокочастотной энергии также небольшой, поэтому и коммутационные Roтери, возникающие при замыкании ключа, будут небольшими. Этим обеспечивается эф1810980

Формула изобретения

Составитель M. Бочаров

Редактор Г. Бельская Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова

Заказ 1451 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 фективная работа устройства в области высоких частот.

Следует отметить, что возможен и другой вариант схемы устройства, в котором в качестве транзистора 2 используется транзистор прямой проводимости (р-и-р). При этом в схеме устройства (фиг. 1) изменяется и полярность подключения первого полупроводникового диода 4 и второго полупроводникового диода 6 к коллектору транзистора 2.

К достоинствам предложенного технического решения следует отнести также и стабилизацию режима работы устройства вторым полупроводниковым диодом 6, так как этот диод при замыкании ключа находится в проводящем состоянии и поэтому имеет небольшое резистивное сопротивление, которое и выполняет стабилизирующую функцию. Кроме того, уменьшение коммутационных потерь снижает и уровень шумового излучения, особенно вблизи частоты генерируемых колебаний.

Управляемый напряжением генератор, содержащий автогенератор с LC-колеба5 тельным крнтуром, транзистор, эмиттер которого подключен к общей шине, первый диод, анод которого подключен к общей шине, а катод которого через разделительный конденсатор подключен к LC-колебательному контуру автогенератора с LC-колебательным контуром, катушку индуктивности связи, один вывод которого подключен к базе транзистора, а другой вывод является входом управляющего напряжения управ15 ляемого напряжением генератора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона в сторону высоких частот, между коллектором транзистора и точкой соединения первого диода с разделительным

20 конденсатором введен второй диод, при этом к коллектору транзистора подключен катод второго диода,