Кварцевый генератор Советский патент 1993 года по МПК H03B5/32 

Изобретение относится к области радиоэлектроники, в частности, к области генерирования высокостабильных колебаний и может быть использовано в различной радиоэлектронной аппаратуре в качестве источника высокостабильных колебаний.

Целью предлагаемого изобретения является увеличение амплитуды колебаний в осцилляторном режиме и уменьшение влияния нагрузки на стабильность частоты.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема транзисторного однокаскадного кварцевого генератора с Т- образной колебательной системой:

Кварцевый генератор содержит транзистор 1 с первым резистором 2 в цепи эмиттера, второй и третий резисторы 3, 4 делителя базового смешения, первый конденсатор 5, второй конденсатор 6 частотно избирательной колебательной системы, разделительный конденсатор 7, кварцевый

резонатор 8, четвертый резистор 9 и пятый резистор 10.

Кварцевый генератор работает следующим образом.

При подаче на генератор питающего напряжения в нем возникают стационарные колебания с частотой кварцевого резонатора 8. На частоте ниже частоты последовательного резонатора кварцевый резонатор 8 имеет емкостное сопротивление, а на участке частот между последовательным и параллельным резонансными - индуктивное сопротивление. В генераторе кварцевый резонатор 8 работает вблизи частоты последо- вательного резонанса. Баланс фаз в генераторе выполняется, как при работе кварцевого резонатора 8 с емкостной, так и с индуктивной реакцией. Для возбуждения колебаний в осцилляторном режиме необходимо создать условия, чтобы в генераторе не возбуждались колебания за счет статиче00

ел VI

ю кэ

ской емкости кварцевого резонатора 8. Это обеспечивается подбором величин резистора 9 и 10. Величина резистора 10 влияет как на баланс фаз, так и на баланс амплитуд. Поэтому изменяя его величину можно обеспечить условие возбуждения колебаний в осцилляторном режиме, а также работу генератора по третьей или пятой механической гармонике кварцевого резонатора 8. Резистор 9 влияет в основном на баланс амплитуд и обеспечивает регулирование соотношения величин положительной и отрицательной обратной связи, большая величина отрицательной обратной связи в генераторе обеспечивает стабилизацию амплитуды колебаний, что повышает стабильность частоты генератора, Замена резистора 9 на параллельный колебательный контур позволяет возбуждать в генераторе кварцевые резонаторы 8 на более высоких номерах механических гармоник , и т.д. За счёт большой площади усиления каскада, при подаче сигнала положительной обратной связи с эмиттера на базу, в генераторе возбуждаются колебания с амплитудой напряжения в 2-3 раза превышающей амплитуду напряжения в генераторе с П-образной колебательной системой при возбуждении одного.и того же кварцевого резонатора 8. В то же время Т-образная колебательная система с кварцевым резонатором 8, как и П-образный контур, имеет высокую крутизну характеристики коэффициента фазы в функции от частоты, за счет чего обеспечивается высокая стабильность частоты генератора.

Нагрузка генератора подключена к коллектору транзистора, который непосредственно не связан с колебательной системой, а имеет с ней малую внутреннюю связь че- . рез транзистор, поэтому генератор обеспечивает уменьшение влияния нагрузки на стабильность частоты.

Пример конкретной реализации генератора. Генератор выполнен в интегральном исполнении на частоты 15. 20 и 30 МГц. Проверена работа схемы при включении в коллекторной цепи резистора на частотах до 50 МГц.

Технические преимущества кварцевого генератора с Т-образной колебательной системой обусловлены улучшением его характе

ристики, а именно увеличением амплитуды

колебаний в осцилляторном режиме и уменьшением влияния нагрузки на стабильность частоты генератора. Использование данного кварцевого генератора позволит сократить число усилительных каскадов и улучшить качество изделий РЭА.

Фор мула изобретения

Кварцевый генератор, содержащий транзистор с цепью базового смещения, коллекторную нагрузку, один вывод которой соединен с потенциальной клеммой источника питания, а другой - с коллектором

транзистора, резистор эмиттерной цепи, один вывод которого соединен с общей шиной, а другой - с эмиттером транзистора, цепь обратной связи, включенную между эмиттером и базой транзистора, а также

кварцевый резонатор, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности частоты колебаний и увеличения амплитуды колебаний, цепь обратной связи включает первый конденсатор, первая обкладка которого соединена с общей шиной, второй кон- денсатор, первая обкладка которого соединена с второй обкладкой первого конденсатора, а вторая обкладка - с эмиттером транзистора, при этом один вывод кварцевого резонатора соединен с второй обкладкой первого конденсатора, а другой его вывод подключен к базе транзистора.

Изобретение относится к радиоэлектронике, в частности, к области генерирования высокостабильных колебаний, и может быть использовано в радиоэлектронной аппаратуре в качестве источника высокостабильных колебаний. Целью изобретения является повышение стабильности частоты колебаний и увеличение амплитуды колебаний. Кварцевый генератор содержит транзистор с цепью базового смещения, коллекторную нагрузку, резистор эмиттер- ной цепи, включенный между эмиттером транзистора и общей шиной, и цепь обратной связи, содержащую емкостной делитель напряжения, включенный между эмиттером транзистора и общей шиной, и средняя точка которого через кварцевый резонатор подключена к базе транзистора. 1 ил.