Автогенератор

 

Изобретение относится к радиотехнике. Достигаемый технический результат - расширение функциональных возможностей, формирование когерентных парафазных сигналов на выходе автогенератора. Автогенератор содержит усилитель, перестраиваемую частотно-избирательную цепь положительной обратной связи, резонатор на поверхностных акустических волнах, который содержит центральный встречно-штыревой преобразователь, два выходных встречно-штыревых преобразователя, две отражательные решетки. 6 ил.

Предлагаемое изобретение относится к радиотехнике, а именно к интегральным автогенераторам с резонаторами на поверхностных акустических волнах (ПАВ) дециметрового диапазона.

Известен автогенератор (Рыжков А.В., Кремнев Ю.В. О кратковременной стабильности частоты кварцевых генераторов метровых волн. Радиотехника, 1976, 31, №12, с.49-52), содержащий усилитель и резонатор на объемных акустических волнах метрового диапазона. Недостатком данного устройства является низкая рабочая частота.

В качестве основного источника информации, свидетельствующего об известности автогенератора с одновходовым резонатором на поверхностных акустических волнах (ПАВ) взят [O′Spea Т., Sullivan V., Kindell R. Precision L-band SAW oscillator for satellite application. - Proceedings 37-th Annual Frequency Control Symposium, 1983, p.394-404].

На фиг.1 показан одновходовый резонатор 1, состоящий из двух отражательных решеток 2 и центрального встречно-штыревого преобразователя 3, расположенного между отражательными решетками. Встречно-штыревой преобразователь 3 образован двумя группами штырей 4, объединенных контактными шинами 5.

В качестве прототипа выбирают схему автогенератора с одновходовым резонатором на ПАВ, приведенную в [O′Spea Т., Sullivan V., Kindell R. Precision L-band SAW oscillator for satellite application. - Proceedings 37-th Annual Frequency Control Symposium, 1983, p.394-404] (фиг.2). Автогенератор прототипа содержит резонатор на ПАВ-1 (изображенный на фиг.2 условным обозначением) с двумя отражательными решетками 2 и центральным встречно-штыревым преобразователем 3, расположенным между решетками, цепь термостатирования резонатора 6, усилитель 7, перестраиваемую частотно-избирательную цепь положительной обратной связи 8, соединяющую вход усилителя 7 и центральный встречно-штыревой преобразователь 3, к которому подключен выход усилителя 7. Выход усилителя 7 через буферный усилитель 9, фильтр 10 и аттенюатор 11 соединен с выходом автогенератора 12.

Выделение указанных признаков произведено объединением элементов схемы в крупные блоки: усилитель 7, перестраиваемая частотно-избирательная цепь положительной обратной связи 8, буферный усилитель 9, фильтр 10 и аттенюатор 11, выполнение которых в конкретном устройстве прототипа приведено на фиг.2. представление автогенератора с резонатором на ПАВ в виде соединения крупных блоков часто встречаются в литературе. [Акпамбетов В.Б., Акпамбетов С.Б. и др. экспериментальное исследование генераторов на ПАВ резонатора. - Электронная техника. Сер. 10. Микроэлектроника. 1980, вып.4 (22), с.60-67. Moore P.A., Salmon S.K. Surface acoustic wave reference oscillators for UHF and microwave generators. - JEE Proceedings, 1983, v.130, №7, p.477-481] и позволяет единообразно описать различные схемы включения резонатора в автогенераторе. Из схемы прототипа используют: резонатор на ПАВ-1 с двумя отражательными решетками 2 и центральным встречно-штыревым преобразователем 3, усилитель 7 и перестраиваемую частотно-избирательную цепь положительной обратной связи 8.

Целью изображения является расширение функциональных возможностей автогенератора за счет формирования выходных когерентных парафазных сигналов с высокой точностью поддержания разности фаз между ними.

Для достижения поставленной цели в известном автогенераторе в резонатор на ПАВ дополнительно введены два выходных встречно-штыревых преобразователя 13 (фиг.3 и 4), у которых одни контактные шины, соединяющие штыри, заземлены, а другие контактные шины соединены с выходными электродами автогенераторами 12, причем расстояние между крайними штырями центрального встречно-штыревого преобразователя 3 и каждого из выходных встречно-штыревых преобразователей 13 равно целому числу периодов отражательной решетки 2 (K₁·l и K ₂·l, здесь l - период отражательной решетки, K ₁ и K₂ - целые числа), а расстояние между штырями встречно-штыревых преобразователей 13, подключенных к выходным электродам автогенератора 12, равно нечетному числу периодов отражательной решетки ((2n+1)·l), здесь n - целое число.

Точность поддержания разности фаз выходных сигналов обеспечивается в результате формирования отражательными решетками резонатора стоячей акустической волны, частота которой с высокой точностью совпадает с частотой сигнала, так как частота сигнала автогенератора формируется теми же отражательными решетками.

Отметим, что точность обеспечения разности фаз выходных сигналов слабо зависит от точности расположения выходных электродов, поскольку для стоячей акустической волны, показанной в различные моменты времени t₁, t₂ и t₃ на фиг.5 и 6, в случае, если штыри 4 выходного встречно-штыревого преобразователя 13 смещены относительно пучности акустической стоячей волны (фиг.5), изменяется только амплитуда выходных сигналов, а разность фаз выходных сигналов остается такой же, как и в случае, когда штыри 4 выходного встречно-штыревого преобразователя 13 находятся в пучности стоячей волны (фиг.6). Величина отклонения разности фаз выходных сигналов от 180° определяется в основном отношением бегущей акустической волны к стоячей, которая составляет 0,1%, и неидентичностью импедансов нагрузок.

Формула изобретения

Автогенератор, содержащий усилитель, резонатор на поверхностных акустических волнах, который содержит первую и вторую отражательные решетки и центральный встречно-штыревой преобразователь, который расположен между первой и второй отражательными решетками, а также перестраиваемую частотно-избирательную цепь положительной обратной связи, выход которой подключен к входу усилителя, а центральный встречно-штыревой преобразователь включен между выходом усилителя и входом перестраиваемой частотно-избирательной цепи положительной обратной связи, отличающийся тем, что, с целью обеспечения формирования выходных когерентных парафазных сигналов при повышении точности установления разности фаз между ними, в резонатор на поверхностных акустических волнах введены первый и второй выходные встречно-штыревые преобразователи, которые расположены по обе стороны от центрального встречно-штыревого преобразователя между первой и второй отражательными решетками, одна группа штырей первого выходного встречно-штыревого преобразователя объединена и подключена к общей шине, а другая группа штырей объединена и является первым выходом автогенератора, одна группа штырей второго выходного встречно-штыревого преобразователя объединена и подключена к общей шине, а другая группа штырей объединена и является вторым выходом автогенератора, а расстояние между центральным встречно-штыревым преобразователем и первым и вторым выходными встречно-штыревыми преобразователями равно целому числу периодов первой и второй отражательных решеток, а расстояние между первым и вторым выходными встречно-штыревыми преобразователями равно нечетному числу периодов первой и второй отражательных решеток.

РИСУНКИ