SU1107253A2 - Частотно-модулированный кварцевый генератор - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к радиотехнике и может использоватьс  в качестве источника частотно-модулированных колебаний в системах передачи информации или измерительной технике .

По основному авт. св. № 623246 известен частотно-модулированный кварцевый генератор, содержащий усилитель на транзисторе, между коллектором и эмиттером, а также между базой и эмиттером которого включены фазирующие конденсаторы, а в цепь эмиттера включен нагрузочный LC-контур , а также две частотозадающие цепи, кажда  из которых состоит из последовательно соединенных кварцевого резонатора и варикапа, точка соединени  которых через соответствующие резисторы подключена к источнику управл ющего сигнала, при этом одна из частотозадающих цепей включена между базой транзистора и шиной источника питани , друга  частотозадающа  цепь подключена между базой транзистора и гаиной источника смещени , причем варикапы подсоединены к шинам источников питани  и смещени  разноименными электродами СП.

Однако в известном частотно-моду лированном кварцевом генераторе относительно узок диапазон частот выходного сигнала и диапазон перестройки частоты вследствие того, что минимально возможна  частота выходного (разностного) сигнала ограничена величиной резонансных промежутков кварцевьгх резонаторов, а снижение частоты путем использовани  высокодобротных кварцевых резонаторов с малыми резонансными промежутками приводит к уменьщению диапазона перестройки частоты.

Цель изобретени  - расширение диапазона частот выходного сигнала в сторону уменьшени  при одновременном увеличении диапазона перестройки частоты.

Цель достигаетс  тем, что в частотно-модулированном кварцевом генераторе , содержащем усилитель на транзисторе , между коллектором и эмиттером , а также между базой и эмиттером которого включены фазирующие конденсаторы, а в цепь эмиттера включен нагрузочный LC.-контур, а также две частотозадающие цепи, кажда 

2532

из которых состоит из последовательно соединенных кварцевого резонатора и варикапа, точка соединени  которых через соответствующие резисторы подключена к источнику управл ющего сигнала, при этом одна из частотозадающих цепей включена между базой транзистора и шиной источника питани , друга  частотозадающа 

цепь подключена между базой транзистора и шиной источника смещени , причем варикапы подсоединены к шинам источников питани  и смещени  разноименными электродами, между базой

и эмиттером транзистора усилител  введена последовательна  ЯС-цепь, а кварцевый резонатор одной из частотозадающих цепей выполнен двухчастотным .

На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема предлагаемого частотно-модулированного кварцевого генератора.

Частотно-модулированный кварцевый генератор содержит усилитель 1 на транзисторе 2, фазирующие конденсаторы 3 и 4, нагрузочный LC -контур 5, частотозадающие цепи 6 и 7, кажда  из которых состоит из последовательно соединенных кварцевого резонатора 8(9) и варикапа 10(11), резисторы 12 и 13, источник 14.управл ющего сигнала, шину источника 15 питани , шину источника 16 смещени , последовательную R.C -цепь 17.

Частотно-модулированный кварцевый генератор работает следующим образом .

Кварцевый резонатор 9 выполнен двухчастотньм и работает на основной моде и ближайшей интенсивной ангармонической моде либо на двух интенсивных ангармонических модах.

При этом имеетс  практическа -возможность получать как требуемый разнос частот между основным и ближайшим ангармоническим либо двум  ангармоническими резонансами кварцевого резонатора, так и требуемые добротности основного и ангармонических резонансов путем изменени  геометрии пьезоэлемента и электродов кварцевого резонатора, а также имеетс  возможность раздельной подстройки указанных частот путем допылени  материала электродов или сн тием его.

В генераторе возбуждаютс  коЛеоани  некратных частот f - f, близких к собственньм резонансным частотам кварцевых резонаторов 8 и 9. При «этом резонансные частоты двухчастотного кварцевого резонатора 9 близки к частотам f , а резонансна  частота одночастотного кварцевого резонатора 8 близка к частоте fj. (при этом 2 Z Устойчивость асинхронного режима обеспечиваетс  выбором параметров кварцевЬгк резонаторов 8 и 9, при которых их резонансные промежутки не перекрываютс , и подавлением на входе нелинейного активного элемента-транзистора 9 разностных комбинационных со ставл ющих частот fo - f f3 -24 . ( f + f. fp. наибол Дл  подавлени  колебани  шей по величине разностной частоты fp используетс , как и в известном устройстве, нагрузочный Ld-контур резонансна  частота которого лежит вблизи частоты fpj. Дл  подавлени  на входе транзистора 2 более низкочастотных комбинационных колебаний частот fpy, , fpi , fpp введена последовательна  S,C-цепь 17. Параметры элементов этой цепи выбираютс  из условий 4 R,4 2jf С 2Щр ( + 1Ц) сопротивление и емкость резистора и ко денсатора R.C -цепи о - сопротивление резист нижнего плеча делите обеспечивающего смещ ние транзистора 2; емкость фазирующего конденсатора 4. При предположении, что fpp с fp-i выполнение условии приводит к тому , что сопротивление последовател ной RC -цепи 17, включенной между базой и эмиттером транзистора 2, носит емкостной характер, определ  емый в основном емкостью фазирующе

конденсатора 4, на частотах f - fj ква1рцованных колебаний, и, кроме того, сопротивление этой цепи носит активный характер и более чем на пор док меньше сопротивлени  Qq резистора нижнего плеча делител , обеспечивающего смещение транзистора 2. Таким образом, введение последовательной -цепи 17 практически не вли ет на фазовые услови  возбуждени  частот f - fj и подавл ет не менее чем на пор док амплитуды колебаний частот fpy,, fp2 и fpp на входе транзистора 2, тем самым обеспечива  устойчивость трехчастотного режима асинхронных колебаний.

На конденсаторе нагрузочного LC -контура 5 эффективно выдел ютс  fpp , f р2, fp/. колебани  частот fp3 при условии ( f f f f 2 3 /-1Ч {fpp .fpe.fpi , U3) Колебание частоты fpp эффективно вьщел етс  включением на выходе частотно-модулированного кварцевого генератора простого С -фильтра нижних частот при условии fpp min (fp , fpi, fps, Таким образом, в предлагаемом частотно-модулированном кварцевом генераторе возможно получать выходные частоты гораздо меньше, чем резонансные промежутки кварцевых резонаторов 8 и 9. Поскольку одночастотный кварцевый резонатор 8, резонансна  частота которого близка к частоте , включен в цепь с варикапом 10, двухчастотный кварцевый резонатор 9, резонансные частоты которого близки к частотам f/1 и f3 , включен в цепь с варикапом 11, а варикапы 10 и 11 управл ютс  управл ющим напр жением в разные стороны , то перестройку Аfpp частоты fpp с учетом (1) можно записать А fpp Afg . При равенстве абсолютных перестроек Af,( Af2. - 2 имеет вид Afpp 4Af (6) Таким образом, абсолютный диапазон перестройки частоты в четыре ра$11072536

за может превосходить диапазоны пв в занных резонаторов на одной пьезорестройки кварцованных частот fgкварцевой пластине переменной толщии в два раза диапазоны перестроекны. частот ffA и fpi.Частота fpp выходного колебани 

В свс о очередь,вариации (темпера- 5предлагаемого частотно-модулировантурные , режимные, шумовые)Qt ,5fj- ,СГ аного кварцевого генератора может быть

частот fj компенсируютс  в час-на несколько пор дков меньшей, чем

тоте Трр . при условии, которое с уче-частоты fp, и 2 возможности уменьтом (1) принимает видшени  которых ограничены резонансны (fpp f/( Sfg т . Оу прсмежутками кварцевых резонатоSt + 6ifj, 2(Sf2 , (7)ров. Диапазон перестройки частоты t

Выполнение кварцейого резонаторачастотах fp.i или fpjL, 9 двухчастотнь можно осуществить Кроме того, предлагаемый частотгакже параллельнь соединением двух 5но-модулированный кварцевый автоге|вухзлектродньй1 резонаторов, наборомнератор обеспечивает более высокую

рух кварцевых резонаторов в пакет,температурную стабильность выходно1зготовлением двух акустически раз-го сигнала.

может быть в 2 раза больше, чем на

Claims (1)

1. ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫЙ КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР по авт.св.

   № 623246, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона частот выходного сигнала в сторону’ уменьшения при одновременном увеличении диапазона перестройки частоты.между базой и эмиттером транзистора усилителя введена последовательная R.0 -цепь, а кварцевый резонатор одной из частотозадающих цепей выполнен двухчастотным.

   SU т. 1107253