Кварцевый автогенератор Советский патент 1983 года по МПК H03B5/32 

Изобретение относится к радиоте нике, а именно к транзисторным однокаскадным кварцевым автогенерато рам высокочастотных электрических колебаний повышенной и большой мощ ности и может быть использовано дл получения достаточно мощных стабил зированных кварцем радиочастотных колебаний в разработках са1иых разн образных современных транзисторных бортовых и наземных радиотехнических систем связи и навигацир,в радиопередатчиках и аппаратуре радио вещания, в измерительных генераторах и приборах активного контроля, в синтезаторах частоты и прочих устройствах. Известен кварцевый автогенерато содержащий усилительный каскад на транзисторе с нагрузочным LC-контуром в цепи коллектора, и кварцевый резонатор, включенный в цепь положительной об эатной .связи Щ . Недостатком этого кварцевого автогенератора является невысокая стабильность частоты .и малый коэффициент полезного действия (КПД) . Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является кварцевый автогенератор, содержащи первый и второй транзисторы, включенные по составной схеме с общим эмиттером, нагрузочный Lc-контур, подключенный к коллекторным цепям первого и второго транзисторов и кварцевый резонатор, включенный меж ду нагрузочным LiC-контуром и базой первого транзистора 2 . Однако этот кварцевый автогенератор обладает недостаточно высоким стабильностью частоты и КПЛ. Цель изобретения - повышение с-г бильности частоты и КПД. Для достижения поставленной цел в кварцевый автогенератор, содержа щий первый и второй транзисторы, включенные по составной схеме с об щим эмиттером, нагрузочный Lc-контур, подключенный к коллекторным ц пям первого и второго транзисторов и кварцевый резонатор, включенный междунагрузочным Lc-контуром и ба зой первого транзистора, между нагрузочным LC-контуром и базой вто рого транзистора введена цепь допол нительной положительной обратной связи. На черГеже представлена принципиальная электрическая схема кварцевого автогенератора. Кварцевый автогенератор (КАТ) вы полнен, например, с емкостной трехточкой фильтрового типа и содержит первый и второй транзисторы 1 и 2, нагрузочный ис-контур 3, кварцевый резонатор 4 и цепь 5 дополнительной положительной обратной связи (ПОТ) при этом нагрузочный ЦС-контур 3 содержит конденсаторы 6-8. Кварцевый генератор работает следующим образом. При включении питания КАГ, возникающие на базе транзистора 1 флуктуации напряжения, эффективно усиливаются составным транзистором (СТ), т.е. сложным активным прибором, образованным транзисторами 1 и 2, при этом, сигналом, снимаемым с конденсаторов б и 7, как элементов, входящих в цепь основнЬй ПОС, происходит возбуждение кварцевого резонатора 4 (работающего в упомянутой цепи ПОС КАГ) на частоте близкой к частоте последовательного резонанса кварца. В нагрузочном Lc-контуре 3 КАГ возникают колебания, одна часть энергии которых, снимаемая с конденсаторов 6 и 7, через цепь основной ПОС, в которую включен кварцевый резонатор 4, поступает на базу транзистора 1, возбуждая составной транзистор в целом Эта цепь ПОС, как содержащая кварцевый резонатор 4, по всем признацрам и праву является действительно основной и отвечает за стабилизацию частоты КАГ. Другая же часть энергии колебаНИИ нагрузочного LC-контура 3 (и обычно более значительная), снимаемая с конденсатора 7, подается через цепь 5 дополнительной ПОС на базу транзистора 2, где совместно с прошед1-1им через транзистор 1 входным сигналом осувдествляет возбужденна только более мощного выходного транзистора 2. Подбором величин емкостей конденсаторов 6-8 устанавливается требуемая связь кварцевого резонатора 4 с нагрузочным LC-контуром 3 КАГ и нужный (или максимально заниженный) уровень возбуждения кварцевого резонатора 4, а также, мощность колебаний, подаваемых через цепь дополнительной ПОС 5 (ПОС подвозбуждения) на базу транзистора 2. Выполненные экспериментальные неследования показали, что введение цепи дополнительной ПОС 5, например, емкостного типа, т.е. ПОС подвозбуждения через конденсатор, позволяет при заданных сниженном уровне возбуждения кварцевого резонатора 4 и большой выходной мощности КАГ с помощью транзистора 1. со сравнительно небольшой номинальной мощностью управлять с меньшими затратами энергии источника питания достаточно мощным транзистором 2 и, следовательно, повысить КПД КАГ и создать возможность реализации других преимуществ предлагаемого КАГ. Введение дополнительной ПОС 5 позволяет ослабить связь кварцевого

резонатора 4 с нагрузочным ис-контуром 3 мощного КАГ, снизнть уровень возбуждения кварцевого реэонатора 4, облегчить тепловой режим его работы и, таким образом, повысить стабильность частоты КАР, обеспечивая вместе с этим более выгодный энергетический режим работы СТ.

Цепь дополнительной ПОС можно легко ввести в мощные КАЯ как фиЯьтрового, так и осциляторного типа на СТ, выполненные и по схеме индуктивной трехточки, а также и в другие схемы КАТ на СТ, применяя при этом как простейише сдвоенные СТ, тгж и СТ из трех и более одиночных Tpai зисторов.

КВАРЦЕВЫЙ АВТОГЕНЕРАТОР, содержащий первый и второй транэисторы, включенные по составной схеме с общим эмиттером, нагрузочный LС -контур, подключенный к кой вкторным цепям первого и второго транзисторов, и квардевый резонатор, включенный между нагрузочным LC-KOHtypoM и базой первого транзисгефа, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности частоты и КПД, между нагрузочным;СС -контуром и базой второго транзистора введена цепь, дополнительной положительной (Обратной связи. (Л с СП СО О) ел сь