Генератор,управляемый напряжением

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (I944068

Сеюз Севетсиин

Социапистичесиин респубпии

4l

J (61) Дополнительное к авт. свид-ву з (51)М. Кл. (22)Заявлено 25.01 80 (21) 2876728/18-09 с присоединением заявки Лв (23) Приоритет

Н 03 8 5/12

9кударстввнвй квинтет

СССР ао двнви нзоврвтвннй и отнрытнй (53) УДК 621 ° З7З °. 1т2 (088. 8) Опубликовано 15.07.82. Бюллетень Фв26

Дата опубликования описания 15,07.82 (72) Автор изобретения

8.С.Гуренко (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР, УЙРА8ЛЯЕИЫЙ НАПРЯЖЕНИЕМ

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для генеФ рироввния синусоидальных колебаний с перестраиваемой частотой в микроэлектронных преобразователях напряжения в частоту, системах фазовой автоподстройки частоты и т.д.

Известен генератор, управляемый напряжением, содержащий два транзистора, эмиттеры которых соединены ю с токозадающим каскадом, а также параллельный колебательный LC-контур, включенный между коллектором nepboro транзистора и положительной шиной источника питания, который обеспечивает перестройку частоты за счет управляемого источника тока, .изменяющего степень насыщения транзисторов 31).

Однако известный генератор, управ- gp ляемый напряжением, имеет относительно небольшой диапазон перестройки частоты вследствие того, что верхние частоты диапазона генерируемых ко2 лебаний получаются при уменьшении тока, rðîòåêàþùåãî из токозадающего каскада в эмиттеры транзисторов.

С уменьшением же эмиттерных токов транзисторов ухудшаются их частотные свойства, падает коэффициент усиления и происходит срыв автоколебаний. Нижняя граница диапазона элект" ронной перестройки частоты достигается в этом генераторе при увеличении тока источника и ограничена максимально допустимым током транзисторов, а также ухудшением генерируемых колебаний. Кроме. того, в известном генераторе недостаточно высока температурная стабильность частоты генерируемых колебаний, что объясняется тем, что уровень насыщения первого транзистора, а следовательно и изменение частоты, определяется напряжением смещения его коллекторно-базового перехода. Это напряжение в данном генераторе фиксировано падением напряжения на прямо смещенном.3 944068 переходе эмиттер-база второго транзистора, которое как известно, силь-. .но зависит от температуры. Следова- тельно, номинальная частота генератора изменяется в диапазоне температур в соответствии с температурной зависимостью напряжения прямо смещенного :перехода эмиттер-база.

Цель изобретения - увеличение диапазона перестройки частоты при to одновременном повышении температурной стабильности.

Для этого в генераторе, управляемом напряжением, содержащем два транзистора, эмиттеры которых соеди-. нены с токозадающим каскадом, а также

:параллельный колебательный .С«контур включенный между коллектором первого транзистора и положительной шиной источника питания, емкостная ветвь параллельного колебательного

1 С-контура выполнена в виде двух последовательно"включенных конденсаторов, а точка их соединения соедине. на с эмиттерами транзисторов, коллек-, тор второго транзистора соединен с кол, лектором первого транзистора и положительной шиной источника питания соответ, ственно через введенные дополнительный конденсатор и резистор, при этом

ЭО базы транзисторов являются входами управляющего напряжения генератора, управляемого напряжением.

На фиг. f представлена структурная электрическая схема предложенного генератора; на фиг.2 и 3 - диаграммы, з поясняющие работу генератора.

Генератор содержит первый и второй транзисторы 1 и 2, токозадающий каскад 3, параллельный колебательный

1С-контур, включающий катушку индуктивности 4 и конденсаторы 5 и 6, дополнительный конденсатор 7, резис- тор 8.

Генератор, управляемый напряже- нием, работает следующим образом.

При двух крайних значениях управляющего напряжения может быть два случая - транзистор 1. полностью открыт, а транзистор 2 закрыт, и наобо рот. В первом случае образуется известная схема генератора "с общей базой", в которой база транзистора

"заземлена" (через источник управляющего напряжения ) по переменному (высокочастотному сигналу, а напря- ы жение положительной обратной связи подается с емкостного делителя (конденсаторы 5 и 6) из коллекторной цепи

4 первого транзистора 1 в эмиттер этого же транзистора, При этом весь ток токозадающего каскада проходит в эмиттер первого транзистора 1, В этом случае частота генерируемых колебаний минимальная

Во втором случае, когда под дей

"I ствием управляющего напряжения транзистор 1 полностью закрыт, а транзистор 2 открыт, образуется также схема, генератора " с общей базой",в которой напряжение положйтельной обратной связи нагрузки (резистора 8) поступает также в эмиттер открытого транзистора 2, Однако сигнал обратной связи проходит уже через фазосдвигающую цепь, образованную конденсатором 7 и параллельным LC-контуром (элементы 4,5 и 6). В этом случае частота генерируемых колебаний получается максимальной,.Таким обра«. зом, при работе предложенного устройства ;:апряжение положительной обратной связи подается с параллельного LC-контура через емкостной делитель (конденсаторы 5 и 6) в эмиттерную цепь транзисторов 1 и 2.Напряжение жв íà LC-контуре является суммой двух напряжений. Одно из них образуется за счет коллекторного тока транзистора l,à другое поступает íà LCконтур через конденсатор 7 с резистивной нагрузки (резистора 8 ) транзистора 2, Графически результирующее напряжение на LC-контуре показано (фиг.2) в виде суммы векторов А и В.

При этом длина и угол наклона каждого из векторов А и В соответствуют амплитуде и фазе. каждой из составляющих напряжения на LC-контуре, образующихся за счет токов транзисторов 1 и 2.

Напряжение, поступающее через конденсатор 7 с резистивной нагрузки транзистора 2 (резистора 8 ) имеет фазовый сдвиг, близкий к Л /2, если ем" костное сопротивление конденсатора 7 много больше резонансного сопротивления LC-контура, т.е. при выборе достаточно малой емкости конденсатора 7. Поэтому вектор В фиг.2 имеет также угол наклона по отношению к вектору А, близкий к Х/2. Под действием управляющего напряжения U происходит перераспределение тока токозадающего каскада 3, протекающего через транзисторы 1 и 2.При этом изменение эмиттерных токов транзисторов 1 и 2 приводит к изменению их крутизны и, следовательно, 5 94406 амплитуд каждой из составляющих напряжений на LC-контуре. В результате вектор С суммарного напряжения на контуре изменяется на неко-. торый угол 9 и условие баланса фаз в генераторе выполняется уже на частоте, отличающейся от первоначальной, т.е. частота генерируемых колебаний при изменении управляющего напряжеяия устанавливается каждый lit раз такой, чтобы приращение фазы результирующего напряжения на LCконтуре, получающееся - за счет изменения амплитуд, его составляющих, компенсировалось фазовым сдвигом 1s эа счет фаэочастотной характеристики параллельного LC-контура (фиг.3) .

Таким образом, в предложенном гене раторе обеспечивается большая крутизна характеристики управления за счет 20 высокой чувствительности дифференциального каскада на транзисторах

1 и 2 по отношению к управляющему напряжению,и поскольку ширина диапазона перестройки частоты зависит от фазочастотной характеристики параллельного 1.С-контура (фиг.3), то при малых значениях добротности Я контура достигается большая относи-. тельная перестройка ф частоты генератора, управляемого напряжением

О,а за счет функциональных особенностей схемы, обеспечивающий стальный (без насыщения ) режим тран8 б эисторов; повышается температурная стабильность.

Формула изобретения

Генератор, .управляемый напряжением, содержащий два транзистора,змит" теры которых соединены с токозадающим каскадом, а также параллельный коле" бательный LC-контур, включенный между . коллектором первого транзистора и положительной шиной источника питания, о т л и -ч а ю щ и " с я тем, что, с целью увеличения диапазона перестройки частоты при одновременном повышении температурной стабильности, емкостная ветвь параллельно" го колебательного LC-контура выполнена в виде двух последовательно включейных конденсаторов,а точка их соединения соединена с эмиттерами транэйсторов, коллектор второго транзистора соединен с коллектором первого транзистора и положительной шиной источника питания соответственно через введенные дополнительный конденсатор и резистор, при этом базы транзисторов являются входами управляющего напряжения генератора, управляемого напряжением.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патен CIA У 4071832, кл. 331-117, опублик. 1978 (прото" тип).

944068

Составитель Т.Захарченко

Редактор К.Волощук Техред Л. Пекарь Корректор ц. Шароаи е б

Заказ 5149/73 Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4