Автогенератор Советский патент 1979 года по МПК H03B5/00 

. -1 Изобретение относится к радиотехник в частности к автогенераторам гармонических колебаний. Известны автогенераторы гармоничес ких колебаний RC-тйпа, содержащие уси литель с частотно-избирательным четырехполюсником в цепи положительной об ратной связи, выполненным в виде RC-звеиьев р.. При сверхнизком напряжении питания (порядка 1,5 В и ниже) сопротивления резисторов RC-звеньев должны быть уменьшены до весьма малых величин (единицы - десятки ОМ), что приводит согласно вьфажению для частоты генерации U)Q к необходимости увеличения емкостей конденсато;,ов на низких частотах до трудноосуществимых на практике величин (согни- тысячи микрофа Поэтому известные автогенераторы RC-типа труднореализуемы в области низких частот при сверхнизком напряжеjiHH питания. Известны также автогенераторы гармонических колебаний Rb -типа, содержащие усилитель с частотно-избирательным четырехполюсником в цепи положительной обратной связи, вьтолненным в виде RL -звеньев 2. Частота генерации этого автогенер тора определяется из соотношения и может быть сделана достаточно низкой по сравнению Ч2 автогенераторами типа при малых величинах сопротивлений и индуктивносте; RL -звеньев. Однако при сверхнизком напряжении питан:1я (порядка 1,5 В и ниже) условия самовозбуждения и основные показания такого автогенератора ухудшаются вследствие уменьшения усиления в замкнутом кольце, состоящем из усилителя и частотно-избирательного четырехполюсника. Цель изобретения - расширение диапазона питающих напряжений в область низких напряжений путем уменьшения затухания (увеличения коэффициента передачи)

частотно-избирательного 4eTbipexno;iKx:Hviка на RL -звеньях.

Это достигается тем, что в автогенераторе, содержащем усилитель с частотнО-избирательным четырехполюсником в цепи положительной обратной связи, выпоненным в виде RU -звеньев, RL -звенья взаимойндуктивно связаны между собой.

На фиг. 1 дана структурная электрическая схема предлагаемого автогенератора; на фиг. 2-8 - схемы частотно-избирательного четырехполюсника на RU звеньях с взаимоиндуктивной связью, используемые в предлагаемом автогенераTOfJe (варианты).

Автогенератор (см. фиг. 1) содержит усилитель 1 и частотно -избирательный четырехполюсник 2, включенный в цепь положительной обратной связи с выхода усилителя 1 на его вход. Частот™ но-иабирательный четырехполюсник 2 состоит из дву.х RL, -звеньев, одно из которых выполнено на резисторе 3 и катушке 4 индуктивности, а другое - на резисторе 5 и катушке 6 индуктивности, Катушки 4 и 6 индуктивности связаны между собой при помоши взаимоиндуктивной связи М.Гармонические колебания снимаются с выхода усилителя 1,

Автогенератор работает в режиме гармонических автоколебаний. Сигнал с выхода усилителя 1 чэреэ частотно-избирательный четырехтэлюсник 2 положительной обратной связи поступает абратн на вход усилителя и циркулирует в замкнутом кольце. На некоторой частоте f , называемой,частотой генерации (квазирезонансной частотой) и определяемой величинами ивдуктивностей и взаимоиндуктивностей катушек 4 и 6 индуктивности и сопротивлений резисторов 3 и 5, коэффициент передачи в зам1 :нутом кольце становится больше единицы, а фазовый сдвиг - равным нулю или 36О , что ведет к возникновению гармонических авток ол еб аняй.

Частота генерации и коэффициент за- ухания частотно-избирательного четырехполюсника 2 на этой частоте определяются из соотношений

(

/л алл./,

-ПГ

где Й.и Ь сопротивление и индуктивность первогоRU -звена; R г сопротивление и индуктивность второго RU -звена.

На фиг. 2 цана схема частотно-избирательного четырехполюсника 2 (вариант), содержашего два каскадна соединенных Г-образных RU -звена, между индуктивными элементами которых осуществлена взаимоиндуктивная связь. Г-образные RU -звенья выполнены на резисторах 7 и 8, и катушках 9 и 10 индуктивности.

Частоту генерации f и коэффициент затухания YO для этого варианта при одинаковых величинах сопротивлений резисторов 7 и 8 и индуктивностей катушек 9 и 10 индуктивности можно найти из выражений

МТ

г iCL -A XU-vM) 211

Го

На фиг. 3 дана схема частотно-избирательного четырехполюсника 2 (вариант), содержащего одно Г-образное звено, выполненное из последовательного соединения резистора 11 с катушкой 12 индуктивности- и параллельного соединения катушки 13 индуктивности с резистором 14. Катушки 12 и 13 индуктивности связаны между собой при помощи взаимоиндуктивной связи.

Для этого варианта

Ri

fo2- U

,ЧUg

-х - Л -U

То-ч-

где R, RO сопротивления соответствено резисторов 11 и 14; Ь , L, п ндуктивности соответственно катушек 12 и 13 индуктивности; фиг. 4 дана схема частотно-избирательного четырехполюсника 2 (вариант), выполненного на резисторах 15 и 16 и катушках 17 и 18 индуктивности с взаимоиндуктивной связью.

Для этого варианта при одинаковых величинах сопротивлений резисторов 15 и 16 и индуктивностей катушек 17 и 18 с согласным включением имеем:

LJ.

5R

о2tr (U-MTM.

/г , бо- .

На фиг. 5 дана схема частотно-избирательного четырехполюсника 2 (вариант), вьтолненного на резисторах 19

и 2О и катушках 21 и 22 ичауктиг ности с взаимоинцуктивиой связью. Для этого варианта

г JL /Л гТалл-ид

о- 211 (L L2-/V 2)(M4L)

aU -tUj

Y2i.

00 aM-Lg

где L, L 2 индуктивности соответственно катушек 21 и 22 индуктивности; К , сопротивления со.ответственно резисторов 19 и 2О;а п

На фиг. 6 дана схема частотно-избирательного четырехполюсника 2 (вариант), выполненного по схеме Т-образного моста, в плечи которого включены катушки 23 и 24 индуктивности с вза- имоиндуктивной связью и резисторы 25 и 26.

Для этого варианта

i

Q R-iRa ЛЛ

4

(L L2 -M2° 2M)

21С

.,

тГо- а м

гдя Uyi, L2 индуктивности соответственно катушек 23 и 24 индуктивности; R, К 2 сопротивления соответственно резисторов 25 и 26; о(

На фиг. 7 дана схема частотно-избирательного четырехполюсника 2 (варчант), выполненного в виде двух Г-образных звеньев. Последовательная ветвь первого и параллельная ветвь второго Г-образных звеньев содержат катушки 27 и 28 индуктивности с взаимоиндуктивной связью, а в остальные ветви включены резисторы 29 и ЗО.

Для этого варианта при одинаковых величинах сопротивлений резисторов

29 и 30 и индуктнпнэстей катушек и 28 индуктивности, имеем

- -i-7-ii-

21Г7

- 2ЛЛ

На фиг. 8 дана схема частотно-избирательного четырехполюсника 2 (вариант), выполненного по Т-образной схеме, в одно плечо которой включен резистор 31, а в два других - катушки 32 и 33 индуктивности с взаимоиндуктивной связью, параллельно с одной из катушек индуктивности включен резистор 34. Для этого варианта

/ ( Y , lil

15 0 (L L2-M KaM-Lp о ) гдеЬ,и2 индуктивности соответственно катушек 32 и 33 индуктивности; R, R2 сопротивления соответственно

20

резисторов 31 и 34; а -:;г

к

Формула изобретения

Автогенератор, содержащий усилитель с частотно-избирательным четырехполюсником в цепи положительной обратной связи, выполненным в виде RL-звеньев, отличаюшийся тем, что, с целью расширения диапазона питающих напряжений в область низких напряжений, -звенья взаимонидуктивно связаны между собой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Криксунов В. Г. Реостатно-емкостные генераторы синусоидальных колебаний. Киев, Гостехиздат УССР, 1958, с. 30, рис. 17.

2.Патент США № 3227966, кл. 331-141, 1966.

5J-W- - to

Фиг. 2

11 1Z

V itw J/3 П/

Фиг.З

Фиг.5

Фиг. 7

Фие-ё