Перестраиваемый -автогенератор Советский патент 1981 года по МПК H03B5/00 

(54) ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЙ LC-АВТОГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к радиотехни ке, в частности к генераторам электри ческих колебаний. Известны LC-автогенераторы, содержащие двухкаскадный усилитель,выполненный по схеме общая база-общий кол лектор, и колебательный контур в цепи положительной обратной связи П, В таких генераторах изменение рабо чих условий может привести к срыву генерации. Наиболее близким к изобретению является LC-автЬгенератор, который кроме последовательного колебательно го контура в цепи положительной обрат ной связи и двухкаскадного усилителя, собранного по схеме общая база - общий коллектор, содержит нелинейный диодньй шунт, способный при соответствующем включении корректировать уход частоты и стабилизировать амплитуду колебаний Однако подключение диодного шунта параллельно элементам малодобротного колебательного контура оказывается малоэффективным средством повьшения стабильности частоты при работе LC-автогенератора в переменном температурном режиме. Цель изобретения - повышение стабильности частоты перестраиваемого LC-автогенератора в интервале рабочих температур. Поставленная цель достигается тем, что в перестраиваемом LC-автогенераторе, содержащем двухкаскадный транзисторный усилитель, первый каскад в котором выполнен по схеме с общей базой, а второй - по схеме с о.бщим коллектором, последовательный колебательный контур в цепи положительной обратной связи и выходной усилитель, в качестве нагрузки первого каскада двухкаскадного усилителя использован резистор с тем же температурным коэффициентом изменения сопротивления. 3 что и у обмотки катушки индуктивности сопротивление которого выбрано равным сопротивлению потерь в колебательном LC-контуре, и, кроме того, введена дополнительная частотно-независимая положительная обратная связь с выходного усилителя на вход первого каскада, обеспечивающая условия самовозбуждения . На чертеже представлена принципиальная электрическая схема перестраиваемого LC-автогенератора. Автогенератор содержит фиксирующую цепь, выполненную на основе двухкаскадного транзисторного усилителя, собранного по схеме общая база - общий коллектор на транзисторах I и 2, в цепь положительной обратной связи которой включен последовательный ко лебательный контур на конденсаторе 3 и катушке 4 индуктивности с сопротивлением Rj потерь, условно изображенным на чертеже в виде резистора 5. Цепь обратной связи включена между эмиттерами транзисторов I и 2. Резисторы 6-10 в базовых эмиттерных и колл кторных цепях транзисторов 1 и 2 за дают, режим работы усилителя. Резистор 11, балансировочный, включен в цепь коллектора транзистора I первого каскада и является его нагрузкой. Кол лектор транзистора 2 подключен к выходному усилителю 12, выход которого соединен с базой транзистора 2 посредством частотно-независимой цепи, содержащей, например, резистор 13 и осуществляющей положительную обратную связь. Резистор 13 при этом выполняет роль регулировочного элемента, усили тель 12 обеспечивает необходимую мощ ность выходного сигнала и условие самовозбуждения, повышая до необходи мого значения общий коэффициент усиления. Если усилитель 12 сдвигает фазу сигнала на 180, его вход нужно подключить к эмиттеру транзистора 2. Возможны и другие варианты включения усилителя 12, причем может быть использован любой из управляющих элект родов транзисторов. Можно также исключить из схемы усилитель 12 и,используя лишь усилительные свойства транзистора 2, подключить резистор 1 к его коллектору, в этом случае целе сообразно в цепь дополнительной обратной связи ввести ограничитель амплитуды сигнала для того, чтобы не 5 вывести транзисторы из линейного режима работы. Для получения автоколебаний с наибольшей стабильностью фиксирующую цепь, представлякяцую собой недовозбужденный автогенератор, подбором резистора 11 настраивают близко к порогу возбуждения. В таком режиме ее эквивалентная добротность достигает значений, намного превьшающих добротность используемого колебательного контура. При этом стабильность такого LC-автогенератора может достигать стабильности, определяемой эталонностью контура, условиями достижения чего является достаточно точное выполнение равенства ц (где RH сопротивление резистора П, R( - сопротивление потерь в колебательном контуре) и обеспечение линейного режима работы фиксирующей цепи. Так как в общем виде сопротивление потерь в колебательном контуре можно представить как сумму активного сопротивления катушки индуктивности и сопротивления потерь в сердечнике и окружающих деталях, для точной балансировки фиксирующей цепи, в широком диапазоне температур резистор I1 рекомендуется выполнять составным - из двух резисторов, включенных последовательно и равных соответственно активному сопротивлению катущки индуктивности и сопротивлению потерь в сердечнике. Достаточная точность балансировки при этом может быть достигнута путем намотки на первый из них медного провода такого, как для катушки индуктивности. Можно также использовать в качестве балансировочного резистора , транзистор с автоматической регулировкой усиления, которая в этом случае становится стабилизатором добротности фиксирующей цепи. Выбор сопротивления резистора 13 осуществляют из условия сохранения линейного режима фиксир5т)щей цепи. Испытания перестраиваемого L, С-автогенератора показали, что при добротности колебательного контура меньшей 5 изменение температуры на 100°С вызывает уход частоты не более, чем на 0,1%, что на порядок меньше, чем у известных устройств. Фактически относительный уход частоты в данном автогенераторе определяется эталонностью использованного LC-контура. Формула изобретения Перестраиваемый LC-автогенератор, содержащий двухкаскадный транзисторный усилитель, первый каскад в котором выполнен по схеме с общей базой, а второй - по схеме с общим коллекто ром, последовательный колебательный контур в цепи положительной обратной связи и выходной усилитель, отличающийся тем, что, с целью повьшения стабильности частоты в интервале рабочих температур, в качест ве нагрузки первого каскада двухкаскадного усилителя использован резистор с тем же огемпературным коэффициентом изменения сопротивления, что и у обмотки катушки индуктивности,, сопротивление которого равно сопро56тивлению потерь в колебательном L Gконтуре, кроме того, введена дополнительная частотно-независимая положительная обратная связь с выходного усилителя на вход первого каскада, обеспечивающая условия самовозбуждения . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 Терентьев В.П. и др. Радиопередающие устройства. М., Связь, 1972, с. 262, рис. 5-17 б. 2. Игонин В.П. Стабильный LС-автогенератор для глубинных приборов. Автоматизация и телемеханизация нефтяной промышленности, 1975, № 9, с. 14.. 3. Патент США № 3296553, кл. 331-109, 1967.

й Л

-

i

fi

/ff

-С

/J