Кварцевый автогенератор Советский патент 1979 года по МПК H03B5/32 

1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве прецизионного источника частоты.

Известен кварцевый автогенератор, содержащий первый транзистор, коллектор которого подключен к базе второго транзистора, подсоединенного коллектором непосредственно, а базой через первый резистор - к источнику питания, а также кварцевый резонатор и второй резистор, подключенные одними выводами соответственно к эмиттерам второго и первого транзисторов 1.

Однако в известном кварцевом автогенераторе недостаточно высокая стабильность частоты генерируемых колебаний из-за сравнительно больших величин входного и выходного сопротивлений транзисторов в точках подключения кварцевого резонатора.

Цель изобретения - повышение стабильности частоты генерируемых колебаний.

Для этого в кварцевый автогенератор, содержащий первый транзистор, коллектор которого подключен к базе второго транзистора, подсоединенного коллектором непосредственно, а базой через первый резистор - к источнику питания, а также

кварцевый резонатор и второй резистор, подключенные одними выводами соответственно к эмиттерам второго и первого транзисторов, введены третий и четвертый транзисторы и третий и четвертый резисторы, при этом база третьего транзистора, подсоединенного эмиттером к общей шине, подключена к другому выводу кварцевого резонатора и через третий резистор - к его эмиттеру, а также к эмиттеру четвертого транзистора, коллектор которого подсоединен к эмиттеру первого транзистора и через четвертый резистор - к коллектору третьего и к базе четвертого транзисторов. Кроме того, эмиттер второго транзистора подключен к базе первого транзистора и к другому выводу второго резистора.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предложенного устройства.

Кварцевый автогенератор содержит транзисторы 1-4, резисторы 5-8 и кварцевый 0 резонатор 9.

Работает предложенное устройство следующим образом.

Кварцевый автогенератор содержит усилитель на транзисторе 4 с активной нагрузкой, состоящей из нагрузочного транзистора 1 с резистором 5 в цепи коллектора, охваченного отрицательной обратной, связью чет рез транзистор обратной связи 3 ,и резистор смещения 6 нагрузочного транзистора. Эмиттер транзистора 4 подключен к резистору 7. Усилитель на транзисторе 4 охвачен положительной обратной связью через кварцевый резонатор 9 и отрицательной обратной связью через резистор 8 и дополнительный транзистор. При включении источника питания в устройстве возникают незатухающие колебания на частоте, близкой к частоте последовательного резонанса кварцевого резонатора 9. Отклонение частоты генерации от частоты последовательного резонанса и нестабильность частоты генерируемых колебаний будет зависеть от величин входного и выходного сопротивлений усилителя на транзисторе 4. Уменьщения этих величин можно добиться включением активной нагрузки в цепь коллектора транзистора 4 и дополнительного транзистора 3 в цепь отрицательной обратной связи транзистора 4. Величины входного сопротивления Rg выходного сопротивления R выу усилителя на транзисторе 4 можно оценить по следующим формулайR г D . Re Bba- rr : r, где Нб - сопротивление резистора смещения 6; Гэ - дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода; Re - сопротивление резистора 8; RS - сопротивление резистора 5; j3 - коэффициент передачи по току транзистора в схеме с общим эмиттером. Из приведенных формул видно, что при соответствующем выборе величин сопротивлений Re, Rg, RS можно получить величины входного и выходного сопротивлений в несколько раз меньще величины Гэ. Таким образом, при последовательном возбуждении кварцевого резонатора к его эквивалентному активному сопротивлению подключается достаточно малая величина сопротивления цепи возбуждения, что уменьшает нестабильность частоты генерируемых колебаний. Предлагаемый высокочастотный кварцевый автогенератор выгодно отличается от известного тем, что при одинаковой потребляемой мощности величины его входного и выходного сопротивлений снижены минимум в 2-3 раза и имеют порядок единиц Ом. Кроме того, исключение из схемы высокочастотного кварцевого автогенератора емкостного элемента уменьщает количество операций в технологическом процессе при ее изготовлении в интегральном исполнении минимум на две, что приводит к росту процентра выхода годных микросхем более, чем в 2 раза, а следовательно, снижению стоимости одной микросхемы высокочастотного кварцевого автогенератора. Формула изобретения Кварцевый автогенератор, содержащий первый транзистор, коллектор которого подключен к базе второго транзистора, подсоединенного коллектором непосредственно, а базой через первый резистор - к источнику питания, а также кварцевый резонатор и второй резистор; подключенные одними выводами соответственно к эмиттерам второго и первого транзисторов, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности частоты генерируемых колебаний, в него введены третий и четвертый транзисторы и третий и четвертый резисторы, при этом база третьего транзистора, подсоединенного эмиттером к общей щине, подключена к другому выводу, кварцевого резонатора и через третий резистор к его эмиттеру, а также к эмиттеру четвертого транзистора, коллектор которого подсоединен к эмиттеру первого транзистора и через четвертый резистор - к коллектору третьего и к базе четвертого транзистора, кроме того, эмиттер второго транзистора подключен к базе первого транзистора и к другому выводу второго резистора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Англии № 1085413, кл. Н 3 Т, 04.10.67.