Кварцевый автогенератор Советский патент 1985 года по МПК H03B5/36 

1 Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в качестве источника .высокостабильных гармонических колебаний. Цель изобретения - повышение стабильности частоты выходных колеб ний. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого кварцевого автогенератора Кварцевый автогенератор содержит первый I и второй 2 полевые транзисторы, четырехэлектродный кварцевый резонатор 3, первый конденсатор 4, второй конденсатор 5, дополнительный резистор 6. Кварцевый автогенераторработает следующим образом. При включении источника питания на.стоке полевого транзистора 1 возникают флуктуации напряжения, которые поступают на затвор второго полевого транзистора 2, пройдя пред варительно черезчетырехэлектродный кварцевый резонатор 3. Флуктуации выделяются на истоке второго по левого транзистора 2, а затем подаю ся на затвор первого полевого транзистора 1 через первый конденсатор Таким образом, получают замкнутую систему, :в которой при вьтолнеиии условий баланса фаз и амплитуд возникают незатухающие колебания. Усло вие баланса фаз для предлагаемого кварцевого автогенератора записывается в виде C -btfj+(j,2irK, (1) где - фазовый сдвиг между напряжением на стоке первого полевого транзистора и наЛряженй ем: на затворе второ го полевого транзистора; фазовые сдвиги,вносимые усилительными каскадами, выполненны и соответственно на первом и втором полевых транзисторах; K 0itli.±2, .... Таккак первый полевой транзисто 1 включен по схеме с общим истоком а второй полевой транзистор 2 - по схеме с общим стоком, то f. Я, а ,-0. Подставив значения Ч г ражение (l) приняв К«1, получим величину фазового сдвига Cf , при которой вьшолняется условие баланса фаз (1) 9 (f, (Go)-2arctgwCR 7. (2) Обозначим через ((Ы,) фазовый сдвиг, вносимый четырехэлектродным кварцевым резонатором 3 на частоте резонянса Ц, тогда выбрав величину сопротивления дополнительного резистора 6 и величину емкости второго . конденсатора 5 таким образом, что (W)2arctg J R, (3) выполним условие баланса фаз (1 строго на резонансной частоте четырехэлектродного кварцевого резонатора 3, и в схеме предлагаемого кварцевого автогенератора возникнут колебанияс частотой и, равной резонансной 6)g. Условие баланса амплитуд в предлагаемом кварцевом автогенераторе вьтолняется подбором коэффициента усиления каскада, выполненного на первом полевом транзисторе 1. Условие баланса фаз дпя известного устройства можно записать в виде Cf,+(j+VCw)2irK.(4) Дпя выполнения условия (4) необходимо, чтобы величина (w) равнялась значению (J (()), при . Но величина фазового сдвига (fl), вносимого четырехэлектродным кварцевым резонатором 3, равна на частоте, отличной от резонансной. Известно также, что эквивалентная добротность колебательной системы может быть бычислена по форКгуле v-f-/-f /- „.. з) где Q - эквивалентна.я добротность; / flcj у крутизны фазочастотной характеристики колебательной системы на рабочей частоте GJ .g . Величина -г- имеет наибольшее Эй) значение на частоте, соответствующей частоте резонанса четырехэлектродного кварцевого резонатора 3. Следовательно, и эквивалентная добротность Q.g максимальна на частоте резонанса. На частотах, отличных от резонансной, крутизна фазочастот- ной характеристики уменьшается, следовательно, уменьшается и величина Q . А так как в предлагаемом кварцевом автогенераторе выбором величины сопротивления дополнительного

3 11970394

резистора 6 и величины емкости вто-мы предлагаемого кварцевого автоге

рого коиденсатора 5 можно обеспечитьнератЪра выше, чем добротность колеработу четырехэлектродного кварце-бательной системы известного автогевого резонатора 3 строго на егонератора, за счет чего и обеспечирезонансной частоте, то эквивалент-,5 вается. повышение стабильности частоная добротность колебательной систе-ты выходных колебаний.

КВАРЦЕВЫЙ АВТОГЕНЕРАТОР, содержащий первый полевой транзистор, который включен по схеме с общим истоком, второй полевой транзистор, который включен по схеме с общим стоком, первый конденсатор, который включен между истоком второго полевого транзистора и затвором первого полевого транзистора, кварцевый резонатор, первый и второй электроды которого соединены соответственно со стоком первого полевого транзистора и общей шиной, отличающийся тем, что, с целью повьппения стабильности частоты выходных колебаний, в него введены второй конденсатор и дополнительный резистор, а кварцевый резонатор выполнен в виде четырех электродного кварцевого резонатора, при этом второй конденсатор включен между третьим электродом четырехэлектродного кварцевого резонатора v и затвором второго полевого транзистора, дополнительный резистор включен между четвертьм электродом четырехэлектродного кварцевого резонатора и затвором второго полевого транзистора.