Кварцевый генератор Советский патент 1992 года по МПК H03B5/36 

- 11.

-CZH

Изоирсгг.низ относится к рчд .;отохшл -3 и быть использовано Е .СТОЧНИКРХ высокостабилышх электрических колебаний. Цель изобретен11( - расширение лиэ- пазона рабочих частот н сторону ьорхнкх частот и повышение долговременном стабильности частоты. К пзрИйсый со/держит первый и сторон пэр2Л г:.А:, LC-хонтурь (ПК) 1 и 2, и вк.рик транзисторы () 3 и 4, , пторо ;: третий резисторы (Р) 5, Б и 7, конденсатор S, цеьый резонатор (КР) 9, пррзтлсл ну о I.C- цепь(ПЦ) 10, согласующую цепь 11. Перпый и второй Р 5 и б. такх;f 1Ц 10 о5есг.е:чнг зют режим первого и второго Т 3 и 4 по постоянному току. Третий Р 7 спадает мощность, Е дзляемую на КР 9. Усюйчипзя работа кварцевого генератор- в области Е;:-;;/НМХ частот сбоспечизается г:оответстзу.1о:.чмм выбором частот настрс1 :; nepitcro r; i-торо- го ПК 1 и 2. 1 ил. ел

Изобретение относится ь радиозлокт- роникс и может быть использовано при создании высокочастотных стабилизирующих устройств, в частности кгощде Ух генераторов (КГ) метровою и дс м&трового днепа- зоноз длин волн.

Целью изобретения является расширение ди&пазснз рг.Осчих частот в сторону верхних частот и повышение долгопромен- ной стабильности частоты Бьиодных коле- банкй..

Нл чертеже приведена схема (КГ) кварцевого генератора.

Устройство содержат параллельные LC-контуры 1 и 2, первый и второй транзисторы 3 и 4, резисторы Е-7Ч конденсатор 8, кварцевый резонатор 9. параллельную LC- цепь 10, согласующую цель 11. 8 качестве согласующей цели возможно применение П-образного LC-фильтра и буферного усилителя.

Устройство работает следующим образом.

Устройство работает устойчиво на частотах ft. ниже частоты последовательного резонанса механической гармоники кварцевого резонатора (КР) fsn. так :зк нз частотах выше fsn в спектре КР существуют паразитные резонансы. Поэтому долговременная стабильность частоты температурных воздействиях будгг обеспечена при условии, что частота генерации не пыходит . за пределы, ограниченные частотой fsn сверху и частотой, соответствующей нижнему краю полосы пропускания КР, снизу. В этом диапазоне частот изменение набега

фазы в КР равно -г-.

Для выполнения указанного условия КР выбирают с частотой f«,ru определяемой двойным неравенством (см.формулу изобретения), в котором смысл понятий А Т и А Тмакс состоит в спсдугощем. А Т - требуемый интервал рабочих температур КГ. Если КГ работает в интервале температур от

Т„аим (-50°С) ДО ТнаиБ (+70° С), ТО Л Т Т„аиб-Тиаим- 120° С.

ДТмакс наибольший допустимый интервал рабочих температур КГ. Примером

фактора, ограничивающего величину ДТмзкс. яаляется температурный коэффициент фазы цепи обратной СРЯЗИ КГ (без КР). В этом случае ЛТМакг - это интерппп температур, э пределах которого изменение набега фазы п цепи обратной сзязи КГ (без КР) рапно.т/-1. Устойчивая pafота КГ возможна в ичтсфвтг температур AT. ЛСЖЗЩРМ внутри ИИТГрМЛЯ .ЛТмл.х. А Т ЛТцгиСВ устройстпе достигнуто повышение стабильности частоты, особенно на высоких частотах, путем ограничения уровня мощности, рассеиваемой на КР (введен резистор 7

и применено частичное включение е контур 2), уменьшения влияния нестабильности источника питания зз счет симметрирования схемы по постоянному току, (введена цепь 10), снижения слияния полезной нагрузки на частоту генерации (пеедена согласующая цепь 11 и применено частичное включение в контур 1), уменьшения влияния температурных воздействий (выбор частоты последовательного резонанса КР fsn и частот настройки контуров 1 и 2).

Формула изобретения Кварцевый генератор, содержащий первый и второй транзисторы, змиттеры которых объединены и через первый резистор

подключены к общей шине, первый параллельный LC-контур, который включен между коллектором первого транзистора и шиной питания, второй параллельный LC-контур, который включен между коллектором второго транзистора и шиной питания, второй резистор, который включен между шиной питания и базой первого транзистора, кварцевый резонатор, конденсатор, который включен между базой первого транзистора

и первым выводом коарцепого резонатора, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих частот в сторону верхних частот и повышения долговременной стабильности частоты выходных

колебаний, введен третий резистор, который включен между отводом соответствующей ветви второго параллельного LC-контура и вторым выводом - кварцевого резонатора, параллельная RC-цепь. которая

включена между шиной питания и базой второго транзистора, согласующая цепь, первый вывод которой подключен к отводу соответствующей ветви первого параллельного LC-контура, а второй высод которой

является выходом кварцевого генератора, при этом кварцевый резонатор выбран с частотой последовательного резонанса механической гармоники fsn. определяемой из соотношения

fr,

55

1 1 (r) AT Г(2-ТП7

4Qon L i макс где Qon ненагруженная добротность коар- цепого резонатора;

AT - интервал рабочих температур;где A fi - полоса пропускания первого паАТмягс наибольший допустимый ин-раллельного LC-контура,

тереал рабочих температур;частота настройки второгб параллельного

fr - частота генерации. LC-контура fo2 выбрана из соотношения

частот настройки первого параллельного5 Af2

LC-контура foi выбрана из соотношенияw sn 2

х Afiгде Af2 - полоса пропускания второго паsn 2 раялельного LC-контура.