Высокочастотный генератор Советский патент 1984 года по МПК H03B5/00 

о

о Изобретение относится к радиотех нике и может быть использовано при построении Бысокостабильных источни ков гармонического сигнала. Известен высокочастотный генерат с кварцевым резонатором в фазосдвигавдщей цепи Г 13, Недостатком кварцевого генератор является низкая стабильность частот при изменении амплитуды выходного сигнала. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является высокочастотный генератор, содержащ источник питания, усилитель высокой частоты, в цепи положительной обрят ной связи которого включены последовательно соединенные резонатори управляемый фазоврашатель С2. В генераторе выход управляемого фазовращателя соединен с входом усилителя высокой частоты, а выход усилителя высокой частоты через дополнительный усилитель высокой час тоты, амплитудный детектор и усилитель постоянного тока подключен-к у равляющему входу управляемого фазовращателя. Такое выполнение высокочастотного генератора позволило устранить механизм частотной нестабильности, связанный с зависимостью резонансной частоты резонатора от амплитуды колебаний на нем. Недостатком высокочастотного ген ратора является низкая кратковременная стабильность частоты, обусловленная наличием фазовых шумов, главным образом активного элемента усилителя высокой частоты и пульсациями напряжения источника питания. Цель изобретения - повыгаение кратковременной стабильности частоты. Для достижения цели в высокочастотный генератор, содержащий источник питания, усилитель высокой част ты, в цепи положительной обратной связи которого включены последовательно соединенные резонатор и з равляемый фазовращатель,введены диф ференциальный усилитель низкой частоты, фильтр верхних частот, первый фильтр нижних частот, второй фильтр нижних частот, эквивалент ; сопротивления усилителя высокой частоты в рабочей точке и установочный фазовращатель, причем входы первого и второго фильтров нижних частот объединены и подключены к источнику питания, а выходы подключены к соответствующим входам дифференциального усилителя низкой частоты, выход которого подключен к входу фильтра верхних частотдуправляющий вход управляемого фазовращателя подключен к выходу фильтра верхних частот, выход управляемого фазовращателя соединен с входом установочного фазовращателя, выход которого подключен к входу усилителя высокой частоты, вькод первого фильтра нижних частот подключен к тине питания усилителя высокой частоты, а эквивалент сопротивления усилителя высокой частоты в рабочей точке включен между выходом второго фильтра нижних частот и общей шиной. На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного высокочастотного генератора. Высокочастотный генератор содержит источник 1 питания, усилитель 2 вьюокой частоты, резонатор 3, управляемый фазовращатель 4, установочный фазовращатель 5,дифференциальный усилитель б низкой частоты,фильтр 7 верхних частот, первый фильтр 8 нижних частот, второй фильтр 9 нижних частот и эквивалент 10 сопротивления усилителя 2 в рабочей точке. I Высокочастотный генератор работает следующим образом, С помощью установочного фазовращателя 5 частота генерации предварительно устанавливается вблизи частоты, соответствующей максимуму амплитудно-частотной характеристики резонатора 3, но не совпадает с ней.-Любое отклонение фазы, вносимое усилителем 2, в силу действия условия баланса фаз приведет к изменению частоты генерации в пределах его резонансной линии. На новой частоте сдвиг фазы, вносимьш резонатором 3, скомпенсирует исходное отклонение фазы в усилителе 2 и баланс фаз сохранится постоянным. Благодаря указанной выше предварительной настройке высокочастотного генератора установочным фазовращателем 5 изменение частоты генерации относительно резонансной часто ты резонатора 3 приведет к изменению коэффициента передачи резонатора 3 в соответствии с формой его амплитудно-частотной характеристики. Но условие баланса амплитуд требует, чтобы в режиме генерации произведение коэффициентов передачи всех элементов кольца на рабочей частоте было равно 1. Поэтому изменения коэф фициента передачи резонатора 3 должны вызвать соответствующие изменения коэффициента усиления усилителя 2. Последние, в свою очередь, сопровождаются изменением энергопотребления от источника 1 питания что выэьшает изменения падения напряжения на фильтре 8 пропорциональные, таким образом, исходным флзгктуациям частоты. Вариации падения напряжения на фильтре 8, усиленные дифференциальны усилителем 6 и П1 ошедгаие через фильт 7, постзтают в надлежащей фазе на управляющий вход управляемого фазовращателя 4, что приводит к подавлению первоначальных флуктуации частот Фильтр 7 должен иметь полосу пропускания от 0,5-1 кГц до 10-100 кГц. Он выполняет двоякую функцию. Во-пер вых не пропускает постоянную составляютую и ослабляет низкие частоты, например составляющие остаточных пульсаций, кратные 50 Гц, проникающие с источника I питания на вход первого фильтра 8 и далее, в цепь управления частотой. Во-вторых, увеличивает устойчивость стабилизирующей обратной связи и величину коэффициента регулирования в ней во всем требуемом диапазоне подавления флуктуации частоты. С помощью второго фильтра 9, идентичного фильтру 8, и эквивалента 10 по цепи питания формируется симметрия схемы датчика амплитуды. Благодаря этому выравниваются амплитудно-частотные и фазочастотные характеристики обеих ветвей схемы от их общей точки на выходе источника 1 .питания до входов дифференциального усилителя 6 и это способствует подавлению на его выходе остаточных пульсаций выпрямленного в достаточно широком диапазоне частот пульсаций. Ослабление этих пульсаций в дифференциальном усилителе 6 наряду с ослаблением в фильтре 7 верхних частот препятствует их прохождению на вход управляемого фазовращателя 4 и Возникновению паразитной частотной модуляции в кварцевом генераторе. .Текнико-экономическая эффектив ность от Применения предлагаемого высокочастотного генератора заключается в повышении кратковременной стабильности более чем в 4 раза по сравнению с прототипом, являющимся базовым объектом.

ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий источник питания,;усили тель высокой частоты, в цепи положительной обратной связи которого включены последовательно соединенные резонатор и управляемый фазовращатель, отличающийся тем, что, с целью, повышения -кратковременной стабильности частоты, в него введены дифференциальный усилитель низкой частоты, фильтр верхних частот,первый фильтр нижних частот, второй фильтр нижних частот, эквивалент сопротивления усилителя высокой частоты в рабочей точке и установочный фазовращатель. iipiweM входы первого и второго фильтров нижних частот объединены и подключены к источнику питания, а выходы подключены к соответствующим входа дифференциального усилителя низкой частоты, выход которого подкл очен к входу фильтра верхних частот, управляющий вход jTipaB- . ляемого фазовращателя подключен к выходу фильтра верхних частот, выход управляемого фазовращателя соединен с входом установочного фазовращателя, Q выход которого подключен к входу усиВ лителя высокой частоты, выход первого фильтра Н1ШНИХ частот подключен к шине питания усилителя высокой часто S №S № %rKEi ты, а эквивалент сопротивления уси-, лителя высокой частоты в рабочей точке включен между выходом второго фильтра ншкпих частот и общей шиной. J.IMWV