Генератор Советский патент 1986 года по МПК H03B5/32 

Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться для генерирования синусоидальных колебаний в радиотехнических системах различного назначения,

Цель изобретения - увеличение подавления паразитных мод колебаний при расширении диапазона частот генерируемых колебаний.

На фиг. 1 и 2 представлены приме-- ры выполнения электрической схемы предлагаемого генератора.

Генератор содержит двухкаскадньш усилитель 15 один каскад которого выполнен на транзисторе 2, а второй - на транзисторе 3, цепь положительной обратной связи 4, выполненную на конденсаторе 5 и катушке индуктивности 6s линию задержки 7 на поверхностных акустических волнах (ПАВ),

Генератор,представленньм на фиг,1 обеспечивает диапазон частот, расширенный в области нижних частотj а генераторJ представленньй на фиг.2 - диапазон частот, расширенный в об- ласти высоких частот.

Генератор работает следующим образом,

Каскад усилителя 1, выполненный на транзисторе 2, является предварительным (фиг. 1) и осуществляет усилени сигнала, поступающего с выхода линии задержки 7, Каскад усилителя 1, вы- полненньй на транзисторе 3, по отношению к этому сигналу является око- нечным и осуществляет его оконча- тельное усиление и ограничение. С выхода этого каскада сигнал поступае на вход линии задержки 7. Каскад на транзисторе 3 содержит цепь положительной обратной связи 4, выполненну из параллельно включенных конденсатора 5 и катушки индуктивности 6, включенную между коллектором и базой транзистора 3.,Параметры элементов цепи положительной обратной связи 4, а также параллельного LC-KOHTypaj включенного между базой и эмиттером, и к онденсатора, включенного между коллектором и эмиттером транзистора 3, выбираются такими, что возникают дополнительные автоколебания (по схеме емкостной трехточйи) на частоте, равной пп-й гармонике рабочей моды генератора с частотой и) (,(,(в , определяемой обратной связью через линию задержки 7 на ПАВ, При включении питания в генераторе замыкаются два

,, п

-,

0

0

копьца обратной связи: первое - кольцо по цепи вход двухкаскадно.го усилителя 1 на транзисторах 2 и 3 - его выход вход линии задержки 7 - ее выход - вход двухкаскадного усилителя 1, второе кольцо по цепи вход оконечного каскада усилителя 1 его выход цепь положительной обратной связи 4 вход оконечного каскада усилителя 1, Наличие этих положительных обратных связей приводит к возбуждению двух соответствующих типов автоколебаний; первый тип (за счет положительной обратной связи через линию задержки 7) представляет собой поликолебание с сеткой частот iJ| где - 1, 2, . . , h - номер моды колебаний генератора, второй тип (за счет цепи положительной обратной связи 4 в оконечном каскаде) - моноколебание с частотой ix)j. По мере нарастания обоих типов автоколебаний транзисторы 2 и 3 начинают работать в нелинейном режиме. Это приводит к взаимодействию и ограничению типов колебаний и, как следствие, к появлению их комбинационных и высших гармонических составляющих в спектре токов транзисторов 2-й 3. Если - - л близка к m -и гармонике частоты

. 2,

3, 4, 5, то в полосу пропускания эквивалентной резонансной системы, возникающей за счет обратной связи через линию задержки 7, попадают комбинационные составляюпще вида K,,p,, где К, (1±К,/п. , К П 1, 2,,„,, а в полосу пропускания колебательной системы, возникающей за счет положительной обратной связи в оконечном каскаде усилителя 1 на транзисторе 3, т-ная гармоника колебания с частотой комбинационные составляющие вида jijt- n ± ±K,cJcn.e. ™е .- 1 ,, К О, ,1,2,,,.. Такое взаимодействие типов колебаний приводит к их дополнительным фазовым сдвигам, что ведет, как Сотедствие5 к захвату колебаний с частотами t-J другом При этом часть мощности дополни-тельных колебаний, возникающих за счет положительной обратной связи, через цепь положительной обратной связи 4 перекачивается на рабочую моду с частотой стабильность .колебаний как на частоте чЗ , так и на частоте uJj.,, определяется колебательной системой с более высокой крутизной

3

фазочастотной характеристики, в данном случае линии задержки 7 на ПАВ. Первое приводит к тому, что появляется дополнительная генерация и достигается модовая селекция на часто- TBLL) , а второе - что нестабильность частоты - сплв переносится на более высокую частоту uJ , что расширяет верхнюю границу области рабочих частот генератора в ьп раз.

В генераторе, представленном на фиг. 2, каскад усилителя на транзисторе 2 является предварительным и осуществляет первичное усиление сигнала, поступившего с выхода линии задержки 7 на ПАВ. Каскад усилителя 1 на транзисторе 3 по отношению к этому сигналу является оконечным и осуществляют его окончательное усиление и ограничение, С выхода этого каскада сигнал поступает на линию задержки 7. Предварительный каскад усиления на транзисторе 2 содержит цепь положительной обратной связи 4 выполненную из параллельно соединенных конденсатора 5 и катушки индуктивности 6, включенных последовательно с кварцевым резонатором 8 между коллектором и базой транзистора 2. Параметры цепи обратной связи выбираются такими, при которых возникают дополнительные автоколебания (по схеме с кварцем в цепи обратной связи) на частоте uJд , равной -й субгармонике рабочей моды колебаний генератора о пАВ-

Генератор, представленный на фиг, 2 работает так же, как генератор, представленный на фиг. 1 с тем отличием, что поскольку здесь полосу пропускания экви- валентной резонансной системы, возникающей за счет обратной связи чере линию задержки t , попадают гармоника частотыоОд и комбинационны составляющие видаК 1лЗд ,й} где К,(1±К)/ег,,К2 О, 1, 2,..., а в полосу пропускания колебательной системы, возникающей за счет цепи поло

0

1

, g

,

5

0

5684

жительной обратной связи 4 в предварительном каскаде усилителя 1 , комбинационные составляющие видаК и д +

±К,епАв гдеК 1 ± , К О, 1, 2,.... При этом по-прежнему имеет место захват колебаний ч астотами cJ Ии4,дц друг другом, что опять приводит к модовой селекции и расширению диапазона рабочих частот с тем отличием, что, во-первых, поскольку колебательная система, образующаяся за счет цепи положительной обратной связи 4 в предварительном каскаде усилителя 1 на транзисторе 2, содержит кварцевый резонатор 8 и обладает более высокэй крутизной фазочастотной характеристики, чем эквивалентная резонансная система, возникающая за счет обратной связи через линию задержки 7 на ПАВ, нестабильность колебания на частотах ои)д определяется кварцевым резонатором 8, и, во-вторых, поскольку частота автоколебаний за счет положительной обратной связи через цепь положительной обратной связи 4 uJ в этом автогенераторе меньше частоты рабочей моды Ц-п расширяется нижняя граница области рабочих частот генератора в t-rv раз.

Формула изобретения

Генератор, выполненный на N-кас- кадном усилителе, где , и линии задержки на поверхностных акустических волнах, которая включена между выходом и входом N-каскадного усилителя, отличающийся тем, что, с целью увеличения подавления паразитных мод колебаний при расширении диапазона частот генерируемых колебаний, М каскадов N-каскадного усилителя, где М N-1, охвачены цепью положительной обратной связи, которая образует дополнитель- ный автогенератор, частота колебаний которого кратна рабочей моде генератора.

Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться для генерирования синусоидальных колебаний. Увеличивается подавление паразитных мод колебаний при расширении диапазона частот генерируемых колебаний. В двухкаскадном усилителе (ДУ) 1 первый каскад выполнен на транзисторе 2, а второй - на транзисторе 3. Сигнал с выхода ДУ 1 поступает на выход генератора, а также через линию задержки (ЛЗ) 7 на поверхностных акустических волнах - на первый каскад ДУ 1. Каскад на транзисторе 3 охвачен цепью положительной обратной связи (ЦПОС) 4, включенной между его коллектором и базой и выполненной из параллельно соединенных конденсатора 5 и катушки индуктивности 6. В результате образуется дополнительный автогенератор. Параметры элементов дополнительного автогенератора выбираются такими, при которых возникают дополнительные автоколебания на частоте, равной т-й гармонике рабочей моды генератора . При включении питания в генераторе- замыкаются два кольца ОС - через ЛЗ и через ЦПОС 4. Наличие этих ОС приводит к возбуждению двух типов автоколебаний и появлению комбинационных и гармонических составляющих в спектре токов транзисторов 2 и 3. Взаимодействие типов колебаний приводит к дополнительной генерации и модовой селекции и к расширению верхней границы об - ласти рабочих частот генератора. 2 ил. с (Л ю 00 ел 05 00