Кварцевый автогенератор

 

О П И С А Н И Е „„м

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Совхоз Советских

Социалистически к

Республик

К ЛВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 040176 (21) 2312445/18-09 с присоединеввиеив заявки Ph (23) Приоритет (43) Опубликовано 050278 Бюллетень 36

2 (51) М. К».

Н 03 В 5/32

Гасвйврстввнный номитвт

Совете Министров СССР ио денем изобретений н атнрытнй (53) УДК 621. 373.5 (ОЯВ.В) (45) Дата опубликования описания 2401.78 (72) / вторы изобрететтия A.A° . Ворисенко, Л.И.Самойлов, О.т.соколов и ю.В.шабанов

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. И.И.Калинина (71) Заявитель (54) КВАРЦЕВЫЙ АВТОГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к радиотехнике, может использоваться в аппаратуре связи и частотно-измерительной технике.

Известен кварцевый автогенератор 5 содержащий дифференциальный усилитель на двух полевых транзисторах, истоки которых соединены между собой и через токостабилизирующий полевой транзистор подключены к общей шине, а так- 10 же кварцевый резонатор, включенный между затвором и стоком одного из полевых тСтанэисторов дифференциального усилителя, с нагрузки которого снимается выходной сигнал flj .

16

Однако известный кварцевый автогенератор имеет значительную нестабильность частоты генерируемых колебаний и не позволяет получать колебания удвоенной частоты. 20

Цель из обретения - получение помимо колебаний основной частоты кварцевого резонатора также колебаний удво" енной частоты при одновременном повышении стабильности частоты генерируе- 25 х колебаний. ,Для этого в кварцевый автогенератор, содержащий дифференциальный усилитель на двух полевых транзисторах, истоки которых соединены между собой 30 через токостабилизирующий полевой транзистор подключены к общей шине, а также кварцевый резонатор, включенный между затвором и стоком одного из полевых транзисторов дифференциального усилителя, с нагрузки которого снимается выходной сигнал, между затвором и стоком другого полевого транзистора дифференциального усилителя включен дополнительный кварцевый ре зонатор; затворы полевых транзисторов дифференциального усилителя, а также их стоки соединены между собой через соответствующие конденсаторы; выходом сигнала удвоенной частоты является сток токостабилизирующего полевого транзистора.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предложенного автогенератора.

Истоки полевых транзисторов 1 и 2 соединены между собой и через токостабилиэирующий полевой транзистор 3 подключены к общей шине, а между затворами и стоками транзисторов 1 и 2 включены соответственно кварцевые резонаторы 4 и 5. Затворы транзисторов 1 и

2 н нх стоки соединены между собой

"ерез соответствующие конденсаторы б н 7, а выходом сигнала удвоенной час-, 592004 тоти .является сток токостабилизирующего транзистора 3.

Резисторы 8-12 обеспечивают режим работы а тогенератора по постоянному току.

Рассмотрим работу схем при нали чии на затворах полевых транзисторов

1 и 2 противофазных сигналов. Эти сигналы вызывают на стоках транзисторов колебания с одинаковыми по величине, но противоположными по фазе напряжениями„- которые поступают на кварцевый фильтр, образованный кварцевыми резонаторами 4 и 5 и конденсаторами 6, 7.

Дл частоты в области последовательного резонанса кварцев напряжения на выходных электродах фильтра (на обкладках конденсатора 6) бУдУт прот»вофазны по отношению к напряжениям

»а входных электродах (на обкладках ко»денсатора 7) и синфаэны с напря- 20 жениями на затворах транзисторов 1 и

2 при индуктивной реакции кварцевых резонаторов 4 и 5. Таким образом фа- зовое условие самовоэбуждения выполняется на частоте несколько выше ча- 25 стоты последовательного резонанса кьарцев. Выполнение амплитудного условия самовозбуждения достигается выбором емкостей конденсаторов 6 и 7..

Если рабочая точка транзисторов 1 З) и 2 в плечах схемы располагается вблизи напряжения отсечки стокового тока, через резисторы 11 и 12 протекают одинаковые по величине и сдвинутые по фазе на 180 импульсы тока,посколь-i3> ку на затворах транзисторов 1 и 2 дейсrгуют одинаковые, но противофазные напряжения, при одинаковых нагрузках в их стоках»

Через токостабилизирующий транзи- 0 стор 3 протекает результирующий ток, равный сумме стоковых токов,. пбэтому на истоках транзисторов l и 2 (Вых2) выделяется сигнал с удвоенной часто-, той по отношению к сигналу, снимаемому оо стока одного из транзисторов

45 (Вых. 1) . Удвоение. будет идеальным, если зависимости стокового тока тран- зисторов ) c от напряжения на затво«. ре ()- идентичны и описываются полир и номом в".îðîé степени, т.е.

2.

l.=a+ bU + cU

G ь

g, b и с — коэффициенты. 55

Подставив в это выражение напряже ния сигналов, действующих на затворах () < = Ucos uut и О =-0сОф e>t находим ток через токостабилизирующий транзистор 3:

+1 = J=сосos2wt

Е cq c

1 где д -постоянная составл яющая суммар ного тока т, через токостабилизирующий транзистор 3.

Повышение температурной стабильности частоты достигается выбором ос новного и дополнительного кварцевых резонаторов с температурными коэффициентами частоты разных знаков.

Описанный автогенератор позволяет: повысить температурную стабильность частоты получить два высокостабильных сигнала с основной и удвоенной частотами, уменьшить в силу симметрии схемы дестабилизирующее влияние синфазных помех, действующих на затворы транзисторов. Это позволяет использовать данный автогенератор в портативной аппаратуре, работающей в ус-лов»як помех и изменяющейся температуры.

Формула изобретения

Кварцевый автогенератор, содержащий дифференциальный усилитель на двух полевых транзисторах, истоки котОрых соединены между собой и через токостабилиэйрующий полевой транзистор подключены к общей шине, а также кварцевый резонатор, включенный между затвором и стоком одного из полевых транзисторов дифференциального усилителя, с нагрузки которого снимается выходной . сигнал, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью получения помимо колебаний основной частоты кварцевого резонатора также колебаний удвоенной частоты при одновременном повышении стабильности частоты генерируеьих колебаний, между затвором и стоком другого полевого транзистора дифференциального усилителя включен дополнительный. кварцевый резонатор, при этом затворы полевых транзисторов дифференциального усилителя, а также их стоки соединены между собой через соответствующие конденсаторы, при этом выходом сигнала удвоенной частоты является сток токостабилиэирующего полевого транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент ФРГ Р 2039724, Н 03 В 3/02

1972.

592004

ФМ. g

СР3 йзФ вша 2

Составител> Е.Погиблов

Редакто Б.Федотов техред Г.Беньовская Ko ezTo д.Мельниченко

Заказ 609/50 Тираж ./О® Подписное

ЦНИИНИ Государственного комитета Совета Иинистров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. 4 5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 5