Частотно-модулированный кварцевый генератор Советский патент 1984 года по МПК H03B5/32 H03C3/22 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах передачи инфоралации и в устройствах диапазонной стабилизации частоты. Известен частотно-модулированный кварцевый генератор, содержащий усилитель на транзисторе, между коллекторе и эмиттере, а также между базой и эмиттером которого включены фазирующие конденсаторы, а в цепь эмиттера включен нагрузочный ЦС-контур, а также две частотозадающие цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных кварцевого резонатора и варикапа, точка соединения которых через соответствующие резисторы подключена к .источнику управлякедего сигнала f . Однако этот частотно-модулированный кварцевый генератор имеет низкую стабильность частоты разностной составляющей спектра генерируемых коле баний. Наиболее близким по технической сущности к предложенному является частотно-модулированный кварцевый генератор, содержащий усилитель, выполненный на первом транзисторе, меж ду коллекторами и эмиттером, а также между базой и эмиттером которого включены фазирующие конденсаторы, а в цепь эмиттера которого включен фильтр нижних частот, а также первую и частотозадающие цепи, кажда из которых состоит из последовательно соединенных варикапа и кварцевого резонатора, точка соединения которых соответственно через первый и второй резисторы подключена к источнику управляющего сигнала, третий и четвертые резисторы, первые выводы которых подключены к базе первого транзистора, при этом первая частотозадающая цепь включена между базой первого транзистора и шиной источника питания, а вторая - между базой первого транзистора и шиной источника смещео ния, причем варикапы первой и второй частотозадающих цепей подключены соответственно к шинам источника питания и источника смещения разнойменными электродами, второй вывод третьего резистора подключе 1 к общей шине, а второй в.ывод четвертого резистора подключен к шине источника питания 2 . Недостатком данного частотно-моду лированного кварцевого генератора является узкий диапазон генерируе1ФЗХ колебаний. Цель изобретения - расширение диа пазона генерируемых колебаний в сторону нижних частот. Для достижения цели в частотно-мо дулированный кварцевый генератор, со держащий усилитель, вьтолненный на первом транзисторе, между коллектором и эмиттером, а также мейщу базой и эмиттерети вк/иочены фазирующие конденсаторы, а в цепь эмиттера включен фильтр нижних частот, а также первую и вторую частотозадающие цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных варикапа и кварцевого резонатора/ t64Ka соединения которых соответственно через первый и второй резисторы подключена к источнику управляющего сигнала, третий и четвертый резисторы, первые выводы которых подключены к базе первого транзистора, при этом первая частотозадшвщая цепь включена между базой первого транзистора и шиной источнаака питания, а вторая - между базой первого транзистора и шиной источника смещения, причем варикапы первой, и второй частотозадающих цепей подключены соответственно к шинам источника питания и источника смещения разноименными электродами, второй вывод третьего резистора подк лючен к общей шине, введены второй транзистор, коллектор которого соединен с базой первого транзистора, пятый резистор, один вывод которого подключен к общей шине питания, а другой вывод соединен с вторым выводом четвертого резистора и базой второго транзистора, шестой резистор, который включен между эмиттером второго транзистора и шиной источника питания, а также дополнительный конденсатор, которлй включен между эмиттерами первого и второго транзисторов. На-чертеже представлена принципиальная электрическая схема предложенного генератора. Кварцевый генератор частотно-модулированных колебаний содержитусилитель 1, первый транзистор 2, фазирующие конденсаторы 3 и 4, фильтр 5 нижних частот, первую частотозадгиощую цепь 6, вторую частотозадающую цепь 7, варикап 8, кварцевый резонатор 9, первый резистор 10, второй резистор 11, источник 12 управляющето сигнала,третий резистор 13, четвертый резистор 14, источник 15 питания, источник 16 смещения, второй транзистор 17, пятый резистор 18, шестой резистор 19, дополнительный конденсатор 20. Генератор работает следующим образом.. В кварцевом генераторе частотномодулированных колебаний возбуждаются колебания некратных частот f и i-2, близких к собственным резонансHUM частотам кварцевых-резонаторов 9 первой и второй частотозадающих цепей 6 и 7. Устойчивость асинхронного режима обеспечивается, во-первых, выбором соответствующих параметров кварцевых резонаторов 9 (их резонансные промежутки не должны перекрьшаться и, во-вторых, за, счет дополни- , тельной положительной обратной связи, образованной вторым транзистором 17 , и шестым резисторами 18 и 19 и дополнительным конденсаторе 20, приводящей к релаксационной неустойчивости усилителя 1. Во вре- мя заряда дополнительного конденсатора 20 через шестой резистор 19 второй транзистор 17 закрыт, а усилитель 1 работает в номинальном режиме. По мере заряда дополнительного конденсатора 20 напряжение на шестом резисторе 19 уменьшается, в некоторый момент времени второй транзистор 17 открывается, и дополнительный ко«деисатор 20 быстро разряжается через него и фазирующий конденсатор 4, запирая первый транзистор 2. При этом увеличивается падение напряжения на шестом резисторе 19, что приводит к запиранию втор.ого транзистора 17. Таким образом первый транзистор 2 запирается на короткие пророванного кварцевого генератора по сравнению с устройством-прототипом, межутки времени, между которыми он работает в генераторном режиме, и первоначально обеспечивает генерацию одной из частот, например i, . При этом в спектре коллекторного тока появляются составляющие частот

/+п1ди, где 1м - частота/манипулирующего колебания, ti в1,2,3,... Одна из этих составляющих, попадая в полосу кварцевого резонатора 9 второй частотозадающей цепи 7, затягивается, в силу чего ее частота оказьшается равяой ig второго асинхррнного кварцованногоколебания; для, которого выполняется условие.баланса фаз и амплитуд. Так как резонансные промежутки кварцевых резонаторов 9 не перекрываются, разностная частота , Mp ;- iMMi

использованньй в качестве базового объекта, заключается в расширении нижней границы выходных колебаний в п РЭЗ, что позволяет исключить применение делителей частоты для получения сигнала с заданной частотой, неможет.быть меньше величины этих резонансных промежутков,

В предлагаемом частотно-модулированном кварцевом генераторе выходной сигнал имеет частоту

(2) ,

,

на которую настроен фильтр 5.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого частотно-модули

ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫЙ КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий усилитель , выполненный на первом транзисторе, между коллектором и эмиттером, a также между базой и эмиттером которого включены фазирующие конденсаторы, a в цепь эмиттера включен фильтр нижних частот, a также первую и вторую частотозаданидие цепи, каждая из которь1х состоит из последовательно соединенных варикапа и кварцевого резонатора,точка соединения которых соответственно через первый и второй резисторы подключена к источнику управляющего сигнала, ..третий и четвертый резисторы, первые выводы которых подключены к базе первого транзистора, при этом первая частотозадающая цепь включе-на между базой первого транзистора и шиной источника питания, a втораямежду базой первого транзистора и шиной источника смещения, причем варикапы первой и второй частотоза.дающих цепей подключены соответственно к шинам источника питания и источника смещения разноименными электродами, второй вывод третьего резистора подключен к общей шине, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона генерируемых колебаний в сторону нижних .частот, в него введены второй транзистор, коллектор которого соединен СП с базой первого транзистора, пятый резистор, один вывод которого подключен к общей шине питания, a другой вывод соединен с вторым выводом четвертого резистора и базой второго транзистора,шестой резистор «который включен между эмиттером второго транзистора и шиной источника .питания, и дополнительный конденсатор, который включен между эмиттерами первого и 00 второго транзисторов. ел ел сд