Управляемый генератор гармонических колебаний Советский патент 1988 года по МПК H03C3/12 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для получения высокочастотных гармонических колебаний в радиолокационных и радиоизмерительных устройствах, в частности в авиационных системах по- Ьадки самолетов.

Цель изобретения - расширение диапазона регулировки частоты генери руемых гармонических колебаний.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема управляемого генератора гармонических колебаний,

Управляемый генератор гармонически колебаний содержит транзистор 1, фотодиод 2 pin-типа,элемент с электронно- управляемой емкостью, выполненный в виде фотоварактора 3, первый 4 и второй 5 источники излучения управляемой ин- тенсивности, первый 6и второй/ источ- НИКИ управляющего напряжения,источник 8 постоянного напряжения, первый блокировочный конденсатор 9, первый высокочастотный дроссель 10, первый резистор 11, цепь из параллельно соединенных резистора 12 и конденсатора 13, второй резистор 14, конденсатор 15, второй высокочастотный дроссель 16, второй блокировочный конденсатор 17.

Управляемый генератор гармонических колебаний работает следующим образом,

Колебательный контур управляемого генератора гармонических колебаний образован фотоварактором 3, управляемая емкость которого является емкостью колебательного контура, и транзистором 1, индуктивность эмит- терно-базового перехода которого в совокупности с фотодиодом 2 и резистором 12 является управляемой индуктивностью колебательного кон- тура,

В начальный момент времени переход корректор-6а,за транзистора 1 смещен в обратном направлении постоянным напряжением источника 8, на выходах источников 6 и 7 управляющего напряжения напряжения отсутствуют, интенсивность излучения источников 4 и 5 излучения управляемой интенсивности равна нулю и на выходе управляемого генератора гармонически колебаний, образованном вторым выводом второго блокировочного конденсатора 17 и общей шиной, колебания от

с

Ю

15

20 25 30

5

д .

0

сутствуют. Увеличение напряжения источников 6 и 7 управляющего напряжения до некоторых начальных значений вызывает начальное изменение (увеличение) интенсивностей излучения источников 4 и 5 излучения управляемой интенсивности, следствием чего является проявление минимальных значений емкости фотоварактора 3 и индуктивности эмиттерно-базового перехода транзистора 1 в качестве элементов колебательного контура (за счет увеличения фотопроводимости фотоварактора 3, а также фотодиода 2, оптически связанных соответственно с источниками 4 и 5 излучения управляемой интенсивности) , При этом эмиттерно- базовый переход транзистора 1 при образовании тока во внешней цепи фотодиода 2 смещается в прямом направлении, В результате происходит изменение полного сопротивления эмиттерно-базового перехода транзистора 1, его активной и реактивной составляющих и одновременно проводимости фотодиода 2, что приводит к возрастанию реактивной составляющей полного сопротивления, которая имеет индуктивный характер при правильном выборе транзистора 1 (по его граничной частоте усиления), и ученьщение активной за счет шунтирующего эффекта фотодиодной структуры, В результате этого повьш1ается добротность индуктивного элемента. Результатом этих изменений является повьш1ение колебаний синусоидальной формы начальной максимальной частоты в колебательном контуре, затуханию которых препятствует цепь обратной связи: коллектор транзистора 1 - резистор ,14 коллекторной цепи - конденсатор 15, и которые поступают на вькод управляемого генератора гармонических колебаний. Дальнейшее увеличение нап- ряжений источников 6 и 7 управляющего напряжения вызывает увеличение интенсивности излучения источников 4 и 5 излучения управляемой интенсивности соответственно, что приводит к увеличению фотоварактора 3 и приводимости фотодиода 2 (а следовательно, и индуктивности эмиттерно-базового перехода транзистора 1), следствием чего является уменьшение резонансной частоты колебательного контура, что приводит в конечном итоге к уменьшению частоты гармонических колебаний. Обратное измене-- ние - уменьшение напряжений источников 6 и-7 управляющего напряжения вызывает обратную реакцию на выходе т.е. увеличение частоты гармонических колебаний.

Первьй высокочастотный дроссель

10препятствует проникновению высокочастотного сигнала в базовую цепь. транзистора 1 и избавляет резистор

11и базовый резистор 12 от деста би- лизирующего влияния частоты генерации. Резисторы 11 и 12 оптимизируют величину индуктивности транзистора 1. Шунтирующий конденсатор 13 дополнительно исключает влияние высоко- частотноГо сигнала на резистор 12. Второй шунтирующий конденсатор 15

и второй высокочастотный дроссель 16 предназначены для развязки источника 8 по переменному току. Резистор 14 коллекторной цепи является элементом цепи обратной связи, а величина его выбирается из условия баланса, амплитуд управляемого генератора гармонических колебаний. Баланс фаз обеспечивается соответствующим выбором номиналов шунтирующих конденсаторов 13 и 15. Второй блокировочный конденсатор 17 вьщеляет на выходе, переменный сигнал частоты генерации.

При регулировке частоты, при установке вначале нового значения емкости фотоварактора 3, а далее, не изменяя его, манипуляции величиной проводи- мости фотодиода 2 (а следовательно, и индуктивностью эмиттерно-базового перехода транзистора 1), достигается обеспечение максимально быстрой регулировки частоты в пределах данног значения емкости фотоварактора 3. За счет одновременного изменения емкости фотоварактора 3 и индуктивности эмиттерно-базового перехода транзистора 1 расширяется диапазон .регулирования частоты колебаний.

Формула изобретения

Управляемый генератор гармоничес- 50 ких колебаний, содержащий транзистор, база которого соединена с общей шиной

0

5

0

5

0

0

5

0

5

через цепь из параллельно соединенных резистора и конденсатора, последовательно соединенные первый высокочастотный дроссель и первый резистор, последовательно соединенные второй резистор и конденсатор, а также первый блокировочный конденсатор, последовательно соединенные второй высокочастотный дроссель и второй блокировочный конденсатор, источник постоянного напр-яжения, элемент с электронно-управляемой емкостью, причем первый вывод первого блокировочного конденсатора и второй вывод первого высокочастотного дросселя соединены с Э1 шттером транзистора, второй вывод второго резистора и точка соединения второго высокочастотного дросселя с вторым блокировочным конденсатором соединены с коллектором транзистора, одна из шин источника постоянного напряжения соединена с вторым выводом второго высокочастотного дросселя и с первым вьтодом второго резистора, а вторая шина источника постоянного напряжения, втог рой вывод конденсатора и второй вывод первого резистор-а соединены с общей шиной, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулировки частоты генерируемых гармонических колебаний, в него введены последовательно соединенные первый источник управляющего напряжения и первый источник излучения управляемой интенсивности, последовательно соединенные второй источник управляющего напряжения и второй источник излучения управляемой интенсивности, между эмиттером и базой транзистора введен фотодиод pin-типа, а элемент с электронно-управляемой емкостью выполнен в виде фотоварактора, при этом выход первого источника излучения управляемой интенсивностии выход второго источника излучения управляемой интенсивности оптически соеди-г , нены соответственно сфотоварактором и с фотодиодом pin-типа, анод фотоварактора соединен с вторым выводом первого блокировочного конденсатора, а катод - с общей шиной.

Изобретение о-иносится к радиотехнике . Цель изобретения - расширение диапазона регулировки частоты генерируемых гармонич. колебаний. Устр-во содержит транзистор 1, источник (и) 8 постоянного напряжения, блокировочные конденсаторы 9 и 17. ВЧ-дроссели 10 и 16, резисторы 11 и 14, цепь из параллельно соединенньрс резистора 12 и конденсатора 13, эл-т с электронно-управляемой емкостью. Введены фотодиод 2 pin, И 4 и 5 излучения управляемой интенсивности, И 6 и 7 управляющего напряжения. Эл-т с электронно управляемой емкостью выполнен в виде фотоварактора (ФВ) 3. Выходы И 4 и 5 оптически соединены соответственно с ФВ 3 и с фотодиодом 2, анод ФВ 3 соединен с 2-м выводом конденсатора 9, а катод - с общей пганой. Колебательный контур устр-ва образован ФВ 3, управляемая емкость к-рого является емкостью контура, и транзистором 1, индуктивность эмиттерно-базового перехода к-рого в совокупности с фотодиодом 2 и резистором 12 является управляемой индуктивностью контура. При регулировке частоты, при установке вначале нового значения емкости ФВ 3, а далее, не изменяя его, манипуляции величиной проводимости фотодиода 2 достигается обеспечение максимально быстрой регулировки частоты в пределах данного значения емкости ФВ 3. За счет одновременного изменения емкости ФВ 3 и индуктивности змиттерно-базового перехода транзистора 1 расширяется диапазон регулировки частоты колебаний. 1 ил. Г7 € (Л со 00 ел М N Выход