Кварцевый генератор жаунерова

Кварцевый генератор жаунерова

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Oh HCAHHE

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Colo s Соввтсинн

Сециалистичвсиин республик (и)938356 (61) Дополнительное к авт. свил-ву

{53)N. Кл.

Н 03 В 5/32 (22) Заявлено 21. 11. 80 (21) 3008016/18-09 с присоеаинением заявки М

РФ нЮннннын анвнт т ьвбр ва амаи «звбретенн1 и ещиаий (23) Приоритет (5 ) ЯК 621. 373

° 5(088.8) Опубликовано 23.06.82. Бюллетень М 23

Дата опубликования описания 25.06.82 (72) Автор изобретения

Г. С. Жаунеров

Вильнюсский филиал Экспериментального научноисследовательского института металлорежущиЪ "станков (7l } Заявитель (54) КВАРЦЕВЫЙ ГEHEPATGP ЖАУНЕРОВА

Изобретение относится к радио .технике и может быть использовано в качестве источника высокостабильных колебаний.

Известен кварцевый генератор, содержащий два транзисторных каскада и подключенный к нагрузке первого каскада кварцевый резонатор с тремя . электродами,.один из малых электродов которого подключен к базе транэис-, тора второго каскада, выполненного по . схеме эмиттерного повторителя, нагрузка которого подключена к базе транзистора первого каскада через конденсатор 1).

Однако известный кварцевый генератор обладает недостаточно высокой стабильностью частоты генерируемых колебаний.

Цель изобретения - повышение ста- 2о бильности частоты генерируемых колебаний.

Цель достигается тем, что в кварцевом генераторе первый каскад выполнен по схеме эмиттерного повторителя, причем с его нагрузкой соединен общий электрод кварцевого резонатора, а с общей шиной - другой малый электрод.

На чертеже дана принципиальная электрическая схема кварцевого генератора.

Кварцевый генератор содержит первый и второй транзисторные каскады, выполненные по схеме эмиттерных по" вторителей 1 и 2, кварцевый резона" тор 3, нагрузки 4 и 5 первого и второго транзисторных каскадов соответственно, конденсатор 6, резисторы 7 и 8.

Кварцевый генератор работает следующим образом.

Для возникновения генерации необходимо обеспечить баланс фаз и баланс амплитуд. Баланс фаз обеспечивается в предлагаемом генераторе соответствующим подсоединением электродбв кварцевого резонатора 3 к эмиттерным повторителям 1 и 2. чтобы уменьшить сигнал положительной обратной связи и исключить ограничение генерируемого си гнала. Причем сопротивление резистора 8 должно быть немного больше сопротивления резистора 7, чтобы напряжение положительной обратной связи было немного больше половины выходного напряжения эмиттерного повторителя 2, так как усиление эмиттерных повторителей 1 и 2 меньше единицы и еще есть незначительные потери в кварцевом резонаторе 3, т.е. для обеспечения амплитудного условия возникновения генерации необходимо, чтобы величина сопротивления резистора 5 была больше величины сопротивления резистора 7, Как известно, коэффициент усиления по напряжению эмиттерного повторителя мало зависит от изменения напряжения питания и изменения температуры окружающей среды. Кроме того, в эмиттерном повторителе самая глубокая отрицатель- . ная обратная связь P= 1.

Частота и амплитуда генерируемого сигнала в предлагаемом генераторе не изменяются при изменении напряжения питания более, чем в три раза, причем напряжение питания всегда должно быть больше двойной амплитуды сигнала генератора íà его выходе. Если напряжение питания будет меньше, то сигнал генератора будет ограничен.

Так как в генераторе 100>-ная отрицательная обратная связь (ООС ); частотный диапазон генератора не ограничен, Он зависит лишь от кварцевого резонатора 3 и типа активных элементов эмиттерных повторителей 1 и 2.

В предлагаемом устройстве, в отличии от известного, введена глубокая

ООС Р 1, благодаря. чему обеспечено постоянство уровня сигнала генератора, уменьшены нелинейные и частотные искаженив, снижен уровень внутренних помех, расширен динамический .диапазон транзисторных каскадов, улучшены фазовая и переходная характеристики на верхних частотах, поэтому предлагаемая схема генератора не нуждается в высокочастотной коррекции.

Иэ изложеннбго" следует, что изменение параметров активных элементов предлагаемой схемы и их нестабильвлияние на частоту генерирования, чем в известной схеме, и этсь влияние тем

I меньше, чем глубже отрицательная обратная связь.

3 938356 4

Амплитудное условие воэникновенйя гене рации обе с печи вается следующим образом.

Входной сигнал поступает на общий электрод кварцевого резонатора 3, другой электрод которого соединен с общей шиной. Таким образом, между о6щим электродом и одним малым электродом кварцевого резонатора 3, соединенным со входом повторителя 2, сигнал 1ф практически равен сигналу на входе кварцевого резонатора 3 (потери в кварцевом резонаторе 3 минимальные, так как его входное и выходное сопротивления полностью согласованы с выходным и входным сопротивлениями эмиттерных повторителей 1 и 2 ). Так как общий электрод кварцевого резонатора 3 соединен с выходом эмиттерного повторителя 1, а не с общей шиной, то сиг- щ нал на нагрузке 4 и выходной сигнал кварцевого резонатора 3, синфазные и практически одинаковые по амплитуде, суммируются. Поэтому на вход эмиттерного повторителя 2 подается сигнал в два раза больший, чем он есть на выходе эмиттерного повторителя 1. Объяснить это можно и на эквиваленте кварцевого резонатора 3 с тремя электродами, т.е. вместо него можно- представить трансформатор, в котором один вывод первичной обмотки и один вывод вторичной обмотки соединены вместе и с выходом эмиттерного повторителя 1. Таким образом, первич35 ная обмотка трансформатора подключена к выходу эмиттерного повторителя 1 и к общей шине. На вторичной обмотке индуктируется переменное напряжение, равное напряжению на нагрузке 4 (при- нимаем коэффициент трансформации равным 1). Так как вторичная обмотка, являющаяся источником сигнала, соединена последовательно с "источником сигнала" нагрузки 4 и соединена так, что ее сигнал синфазен с сигналом на нагрузке 4, то сигнал между общей шиной и входом эмиттерного повторителя 2, с которым соединена вторичная обмотка трансформатора, будет в два раза больше по напряжению, чем он

50 есть на выходе эмиттерного повторителя 1. Нагрузкой 5 эмиттерного повто- рителя 2 является делитель напряжения, состоящий из резисторов 7 и 8, с кото- ность вносят относительно меньшее рого сигнал положительной обратной связи через конденсатор 6 поступает на вход эмиттерного повторителя 1. Делитель напряжения нужен для того, 938356

Формула изобретения

Составитель А. Зайцева

Редактор Н. Лазаренко Техред А. Ач

Заказ 4478/77 Тираж 959

8НИ11ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб. 8. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, Корректор И. Муска

Подписное

Большое значение имеет составляющая нестабильности, связанная с зависимостью частоты кварцевого резонатора 3 от рассеиваемой в нем мощности. Уменьшать эту мощность можно только до некоторого целесообразного предела, так как при уменьшении рассеиваемой на кварцевом резонаторе 3 мощности увеличиваются составляющие нестабильности частоты, связанные 10 с активными элементами, схемы.

Предлагаемая схема позволяет значительно снизить мощность рассеяния на кварцевом резонаторе 3 благодаря глубокой отрицательной связи и малому 15 усилению эмиттерных повторителей 1 и 2, что, в свою очередь, приводит к еще более значительному уменьшению нестабильности частоты генератора.

Кварцевый генератор, содержащий два транзисторных каскада и подключен 5 ный к нагрузке первого каскада кварцевый резонатор с тремя электродами., один из малых электродов которого подключен к базе транзистора второго каскада, выполненного по схеме эмиттерного повторителя, нагрузка которого подключена к базе транзистора первого каскада через конденсатор, Ьтли чающийся тем, что, с целью повышения стабильности частоты генерируемых колебаний, первый кас" кад выполнен по схеме эмиттерного повторителя, причем с его нагрузкой соединен общий электрод кварцевого резонатора, а с общей шиной - другой малый электрод.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ярославский M.È. и Смагин А.Г.

Конструирование, изготовление и применение кварцевых резонаторов. М,, "Энергия", 1971, с. 121, рис. 4-9 (прототип).