Частотно-модулированный кварцевый генератор

Частотно-модулированный кварцевый генератор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

. r ° -ç ." -".сок>з н-...

ОП ИС

ИЗОБРЕТЕН ИЯ л<-теи н;, т ... л, ек *

Союз Советскик

Социалистических

Республик

<н738100

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву ¹ 623 246 (51)М. Кл.

Н 03 В 5/32

Н 03 С 3/22 (22) Заявлено 18.01.77 (2 I ) 2445191/18-09 с присоединением заявки Ж—

Гесудерстеенный комитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 3Q,05,80, Бюллетень,% 20 ло делам изобретений н открытий (53)УДК 621 373 .5.6 21; 376. ,.52 (088.8) Дата опубликования описания 30.05.80

В. Я. Баржин А, А. Зеленский, P. Г, Китабов, О. А. Мещеряков и В. Ф. Солодовник (?2) Авторы изобретения (?I) Заявитель. (54) ЧАСТОТНО-МОДУЛ ИРОВАННЫЙ KBAPILEB6IA

ГЕН EPATOP

Изобретение относится к рациотехнйке и может использоваться и системах передачи информации или измерительной технике, По основному авт.св. Л : 623246 из5 вестен частотно-мопулированный кварцевый генератор, содержащий усилитель на транзисторе, между коллектором и амит тером, а также между базой и эмиттером которого включены фазирующие конденсаторы, а в цепь эмиттера включен нагрузочный 1.С -контур, а также две частотнозацаюшие цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных кварцевсзго резойатора и варикапа, точка сое- >s цинения которых через соответствующие резисторы подключена к источнику управляющего сигнала. При этом оцна из частотнозапаюших цепей включена между базой транзистора и шиной источника пита- gp ния, другая. частотнозадающая цепь попключена между базой транзистора и шиной источника смешения, причем варикапы нопсоепинепы к шинам источников питания и смешения разноименными электродами

N.

Однако известный частотно-модулированный кварцевый генератор имеет низкую линейность характеристики управления разностной частоты.

11ель изобретения — повышение линейности характеристики управления выходной разностной составляющей спектра генерируемых колебаний.

Для этого в частотно-модулированном кварцевом генераторе, содержащем усилитель на транзисторе, между коллектором и эмиттером, а также между базой и эмиттером которого включенй фазируюшие конценсаторы, а в цепь эмиттера включен нагрузочный LC-контур а также две частотнозадаюшие цепи, каждая из которых состоит из последователь но соединенных к варцевого резонатора и варикапа, точка сое пи нения которых через соответствующие резисторы, подключена к йсточюпйу управляющего сигнала, при этом одна из частотно-запак ших цепей включена между базой трлн738

15

25

40 эйстора и шиной источника питания, дру- . гая частотнозадающая цепь — между ба-

l зой транзистора и шиной источника смешения, причем варикапы подсоединены к шинам источников питания и смешения раз- 5 ноименными электродами, параллельно каждому из варикапов включена цепь, состоящая из последовательно соединенных резистора и дополнительного варикапа, каждый из дополнительных варикапов подсоединен к соответствующему основному варикапу одноименным электродом, а между одноименными электродами дополнительных варикапов включены конденсаторы.

На чертеже приведена электрическая принципиальная схема предложенного устройства.

Частотно-модулированный кварцевый генератор содержит усилитель 1, кварцевые резонаторы 2, 3, варикапы 4, 5, резисторы 6, 7, конденсаторы 8, 9, дополнительные резисторы 10, 11, дополнительные варикапы 12 и13 и конденсаторы 14, 15.

Устройство работает следующим образом.

В генераторе возбуждаются колебанйя некратных частот 1, и f близких к собственным резонансйым частотам кварцевых резонаторов 2 и 3. Устойчивость асинхронного режима обеспечивается, во-первых, выбором соответствующих параметров кварцевых резонаторов

2 и 3 (полосы нормальных колебаний не должны перекрываться), во-вторых, выбором соответствующего режима транзистора и, в-третьих, включением в эмиттерную цепь транзистора последовательного

1-С-контура в усилителе 1.

Поскольку на варикапы 4 и 5 поданы напряжения управления разной полярности то при изменении этого напряжения одна из частот увеличивается, а другая умень45 шается, Перестройка указанных частот осуществлеется в переделах резонансных промежутков кварцевых резонаторов 2 и 3.

Выходной частотой генератора является частота 1Р = f < - g

Р Ъ а следовательно, 50 относительный диапазон перестройки разностной частоты 4 р оказывается в (f раз оольше относительного диапазона перестройки каждой из частот

1„ или 1 . Естественно, что чем выше суммарная частота 1„ Ф и чем меньша разность между частотами 4 и 1 тем больше относительный диапазон перестройки < р, при соответствующем вы100 4 боре частот кварцевых резонаторов 2 и 3 этот диапазон может достигать единиц и даже десятков процентов, при этом стабильность выходной частоты остается достаточно высокой. Это объясняется тем, что, во-первых, стабильность частот Х и 1

4 при перестройке в указанных пределах ухудшается незначительно, и, во -вторых, однозначностью уходов частот 1 и под действием различных дестабилизирующих факторов, поскольку частотно-задающие цепи включены параллельно по высокой частоте и одинаково связаны с элементами схемы.

Включение. дополнительных варикапов

12 и 13 позволяет существенно повысить линейность характеристики управле- ния разностной частоты. Как следует из чертежа, варикапы 12 и 13 подключены между точками соединения варикапов 4 и 5 с кварцевыми резонаторами 2 н 3 параллельно по высокой частоте через разделительные конденсаторы 8 и9, а через резисторы 6 и 7 подсоединены по постоянному току параллельно соответствующим варикапам 4 и 5. Таким обра-. зом, появляется возможность, с одной стороны, уменьшить нелинейность характеристик варикапов 4, 5 и, с другой стороны, корректировать уходы частот Х„и

f при изменений управляющего напряжения таким образом, чтобы разностная частота изменялась пропорционально этому напряжению, причем механизм корректировки оказывает в разностном генераторе преимущественнде значение на процесс линеаризации.

Действительно, в генераторе нет необходимос2я требовать высокой линейности характеристики управления по каждой из частот 1, и f достаточно того, чтобы вторые производные этих характеристик по управляющему воздействию были близкие и однозначные. В этом случае происходит компенсация этих нелинейностей, . Пусть, например, характеристикй управления каждой иэ частот 1„и 1 представлены полиномами Ф,(Е„)=; о,„E, 14,2.

42 2

,Тогда характеристика уйравлення разностной частоты будет иметь вид:

Если 0 2- 122= О (случай абсолютной линейности характеристик, (4 (Е,) и f, (Å, ), то и f.р(Е.„) будет линейной, Это традиционный путь линеарнзации характеристик управления обычных (одночастотных) квар5 73 цевых генераторов, который в первую очередь предусматривает линеаризацию характеристики управляющего элемента.

В случае же разностного управляемого генератора нет необходимости требовать абсолютной линейности характеристик

1„(Е ) и 1 (Е „). достаточно потребовать близости (в лучшем случае равенства) ненулевых коэффициентов ling и О,что обеспечивается в предлагаемом устройст ве включением дополнительных варикапов

12 и 13, Иными словами, даже.при большой нелинейности характеристик управления по каждой из частот „и f> при осуществлении корректировки этих частот таким образом, чтобы вторые производные: (а следовательно, и коэффициенты .

0„и О ) этих характеристик были близкими, нелинейность характеристики управления разностной частоты оказывается малой, В предложенном генераторе характеристика управления разностной частоты

8100, 6 может быть намного более линейной, чем характеристики управления по 4< и, формула изобретения .1

Частотно-модулированный кварцевый генератор по авт. св, ¹ 623246, о т— л и ч & ю шийся тем что с целью повышения линейности характеристики управления выходной разностной составляющей спектра генерируемых колебаний, параллельно каждому из варикапов включена цепь, состоящая из последовательно соединенных резистора и дополнительного варикапа, каждый из дополнительных варикапов подсоединен к соответствующему

>s основному варикапу одноименным электродом, а между одноименными электродами дополнительных варикапов включены ко нде нса тор ы.

Источники информации, 20 принятые во внимание при экспертизе

1. А:вторское свидетельство СССР

¹ 623246, кл. Н 03 В 5/32, Н 03

С 3/22, 1976,,(прототип).

Составитель А. Меньшикова

Редактор Е, Караулова Техред A. щепанская Корректор М. Пожо

Заказ 2827/35 Тираж 995, Подписное

0НИИПИ Государствениогс комитета СССР по делам изобретений и открытий

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