КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР Советский патент 1971 года по МПК H03B5/32 

Изобретение относится к области радиотехники и применяется в аппаратуре возбуждения стабильных радиочастотных колебаний.

Известны кварцевые генераторы на транзисторах, охваченных отрицательной обратной связью.

Недостаток известных устройств состоит в изменении выходного напряжения при изменении активности схемы (например, за счет изменения эквивалентного сопротивления резонатора), нестабильности частоты при изменении нагрузки, большом токе потреЬления и значительной величине паразитной амплитудной модуляции при использовании частотной модуляции кварцевого резонатора.

L. целью повышения стабильности амплитуды генерируемых колебаний в предлагаемом устройстве кварц с управляющими элементами включен между оазами транзисторов.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого генератора, который возбуждается на частоте параллельного резонанса; на фиг. 2 - схема генератора, который возбуждается на частоте последовательного резонанса; на фиг. 3 - схема генератора при возбуждении резонатора на механических гармониках без компенсации статической емкости резонатора (используется для частот не более 30 мгц); на фиг. 4-схема генератора с применением компенсации статической емкости резонатора

(Со); на фиг. 5 и 6 -схемы генератора с частотной модуляцией; на фиг. 7 - эквивалентная схема предлагаемых устройств.

Кварцевый генератор включает в себя постоянные сопротивления 1-4, обеспечиваюш,ие режимы генератора по постоянному току, индуктивность 5 контура-на выходе генератора, емкости 6 и 7 в контуре, блокировочные элементы 8-12, транзисторы .13 и 14, кварцевый резонатор 15, емкости 16 и 17 делителя в цепи генератора, корректирующую индуктивность 18, служащую одновременную для возбуждения резонатора на частоте последовательного резонанса, постоянное сопротивление 19, служащее для подавления паразитных колебаний, индуктивность 20 контура, индуктивность 21 для компенсации статической емкости резонатора, постоянные блокировочные сопротивления 22 и 23, варикап 24, служащий для получения частотной модуляции генератора, управляющий элемент 25 и нагрузочное комплексное сопротивление 26.

Между базами транзисторов 13 и И (см. фиг. 7) включен кварцевый резонатор 15 с управляющим элементом 25, в качестве которого использоваться корректирующая индуктивность 18 (см. фиг. 2-6), а в случае ЧМ генератора - варикап 24 (см. фиг. 5 и 6). Режимы транзисторов по постоянному току

обеспечиваются постоянными сопротивлениями 1-4.

Для выделения нужной гармоники в коллекторную цепь транзистора 14 включена индуктивность 5 и емкости 6 и 7, а для возбуждения кварцевого резонатора на механических гармониках используется индуктивность 20 и емкость 17.

Для нейтрализации статической емкости кварцевого резонатора 15 и устранения паразитных колебаний параллельно ему включена цепочка из последовательно соединенных индуктивности 21 и сопротивления li.

При включении питания генератора возникающие на базе транзистора 1 (см. фиг. 7) флюктуации усиливаются этим транзистором и через резонатор 15, емкость 16 и 17 yi управляющий элемент 26 подаются на базу транзистора 14, в котором, с одной стороны, усиливаются и выделяются на сопротивлении 26 нагрузки, а с другой - подаются вновь на транзистор 13, что обеспечивает положительную обратную связь и генерацию.

За счет обратной связи по постоянному току, охватывающей оба транзистора, и использования импульса коллекторного тока транзистора /5, проходящего через эмиттерный переход транзистора 14, обеспечивается режим, при котором изменение эквивалентного сопротивления резонатора в широких пределах (от 3 ом до 30 ом) напряжение первой гармоники на выходе генератора изменяет мало (на 10- 15%), что -позволяет исключить подбор режима под каждый резонатор.

Следовательно, при использовании предлагаемой схемы в ЧМ кварцевых генераторах. где при качании частоты кварцевого резонатора изменяется его эквивалентное сопротивление (см. фиг. 5 и 6), уровень паразитной амплитудной модуляции мал.

Так как нагрузка включается в коллекторную цепь транзистора 14, то ее влияние на амплитуду и частоту генератора значительно

ослаблено, что исключает применение буферных каскадов для ослабления влияния изменения нагрузки на частоту кварцевого генератора. Кроме того, предлагаемые схемы позволяют резко уменьшить рассеиваемую мощность на резонаторе за счет уменьшения тока через транзисторы при достаточно большом выходном напряжении (например, при токе ЗООмка напряжение на выходе генератора составляет

250 мв на нагрузке 100 ом), а также потребляемую мощность за счет последовательного включения транзисторов 13 и 14.

Предмет изобретения

Кварцевый генератор, выполненный на двух последовательно соединенных транзистоpax, охваченных отрицательной обратной связью, отличающийся тем, что с целью повышения стабильности амплитуды генерируемых колебаний, кварц с управляющими элементами включен между базами транзисторов.

dl-