Частотно-модулированный кварцевый генератор Советский патент 1980 года по МПК H03B5/32 H03C3/22 

(54) ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫЙ КВАРЦЕВЫЙ

I

Изобретение относится к радиотехнике .и может использоваться в системах передачи информации или измерительной технике.

По основному авт.св. N 623246 известен частотно-моцулированный кварцевый генератор, содержащий усилитель на транзисторе, между коллектором и эми1 тером, а также между базой и эмиттером которого включены фазирующие конденсаторы, а в цепь эмиттера включен нагрузочный L С -контур, а также две частотнозадающие цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных кварцевс}го резонатора и варикапа, точка сое- ,5 динения которых через соответствующие резисторы подключена к источнику управляющего сигнала. При этом одна из частотнозадающих цепей включена между базой транзистора и иганой источника пита- 20 НИН, другая частотнозацающая цепь подключена между базой транзистора и щиной источника смещения, причем варикапы гюпсоепииены к шинам источнттков питания ГЕНЕРАТОР

и смешения разноименными элек.тродами

WОднако известный частотно-модулированный кварцевый генератор иМеет низкую линейность характеристики управлеюгя разностной частоты.

Цель изобретения - повыщение линейности характеристики управления выходной разностной составляющей спектра генерируемых колебаний.

Для этого в частотно-модулированном кварцевом генераторе, содержащем усили.тель на транзисторе, между коллектором и эмиттером, а также между базой и эмиттером включеньл фазирующие конденсаторы, .а в цепь эмиттера включен нагрузочный LC-контур/ а также две частотнозадающие цепи, каждая изкоторых состоит из последователь но сое циненных к варцевогорезонатора и варикапа, точка соединения которых через соответствующие резисторы. подклк)чена к источнику управляющего сиг-нала, при этом одна из частотно-задающих цепей включр на между базой трапзистора и шиной источника питания, пру- .боре частот кварцевых резонаторов 2 и 3

гая частотнозадающая цепь - между ба-этот диапазон можетдостигать единиц и

ЗОЙ транзистора и шиной источника сме-даже десятков процентов, при этом стабильшения, причем варикапы подсоединены кность выходной частоты остается досташинам источников питания и смешения раэ- 5точно высокой. Это объясняется тем, что,

ноименньми электродами, параллельново-первых, стабильность частот и {

каждому из варикапов включена цепь, соб-при перестройке в указанных пределах

тояшая из последовательно соединенныхухудшается, незначительно, и,во1-вторых,

резистора и дополнительного варикапа, каж-однозначностью уходов частот 1,, и t

дый из дополнительных варикапов под-Ю од действием различных дестабилизируюсоединен к соответствующему основномущих факторов, поскольку частотно-задаюварикапу одноименным электродом, а меж-щие цепи включены параллельно по выду одноименными электродами дополнительных варикапов включены конденсаторы. На чертеже прявапена электрическая принципиальная схема предложенного устройства. ., Частотно-модулированный кварцевый генератор содержит усилитель 1, кварцевые резонаторы 2, 3, варикапы 4, 5, резисторы 6, 7, конденсаторы 8, 9, дополнительные резисторы 1О, 11, дополнительные варикапы 12 и13 и конденсаторы 14, 15. Устройство работает следующим образом. В генераторе возбуждаются копебанЬя некратных частот f я i близких к собственным резовйнсным частотам кварце вых резонаторов 2 и 3. Устойчивость асинхронного режима обеспечивается во-первых, соответствук ших параметров кварцевых резонаторов 2 и 3 (полосы нормальных колебаний не должны перекрываться), во-вторых, выбором соответствующего режима транзистора н, в-третьих, включением в эмиттер ную цепь транзистора последовательного LC-контура в усилителе 1. Поскольку на варикапы 4 и 5 поданы напряжения управления разной полярности то при изменешти этого напряжения одна из частот увеличивается, а другая умень шается. Перестройка указанных частот о Шествлеется в переделах резонансных пр мёжутков кварцевых резонаторов 2 и ЗГ Вькодной частотой Генератора является частота {p f .- . а следовательно, Л относительный диапазон перестройки разностной частоты I р оказывается в ( J/fp раз Волыпе относительного диапазона перестройки каждой из частот {д или „. Естественно, что чем выше суммарная частота . и чем мень ше разность между частотами f и , тем больше относительный диапазон перестройки {р I при соответствующем вы№ё

738100 сокой частоте и одинаково связаны с элементами схемы. Включение дополнительных варикапов 12 и 13 позволяет существенно повысить линейность характеристики управления разностной частоты. Как следует из чертежа, варикапы 12 и 13 подключены между точками соединения варикапов 4 В с кварцевыми резонаторами 2 и 3 Ъараллельно по высокой частоте через раздел:ительные конденсаторы 8 и9, а через резисторы 6 и 7 подсоединены по постоянному току параллельн1э соответствующим варикапам 4 и 5. Таким обра- . зом, появляется возможность, с одной стороны, уменьшить нелинейность характеристаск варикапов 4, 5 и, с другой стороны, корректировать уходы частот f и при изменений управляющего напряжения таким образом, чтобы разностная частота изменялась пропорционально этому напряжению, причем механизм корректировки оказывает в разностном генераторе преимущественное значение на процесс линеаризации. Действительно, в генераторе нет необходимости требовать высокой линейности характеристики управления по каждой из частот д и f , достаточно того, чтобы вторые производные этих характеристик по управляющему воздействию были близкие и однозначные. В этом случае происходит компенсация этих нелинейностей. Пусть, например, характеристики управления каждойиз частот i и i иреаставглены полиномами f-(Ey)5:gO.,E , 1,2. ,Тогда характеристика управления раз м.tf ностной ча,стоты будет иметь вид: .Ч(у)Ч°ло-«.оЖ«ал))Е , Если 0.(- ( (случай абсолютной линейности характеристик . ;,(Ё, и {,/Еу) , то и р(Еу) будет линейной. Это традиционный путь линеаризашга характеристик управления обычных (одночастотных) квар